[发明专利]一种液压机器人主动柔顺足部机构

摘要

本发明涉及一种液压机器人主动柔顺足部机构，属于液压足式机器人领域。本发明的目的是为了解决足端与地面接触力大以及震荡导致上平台不稳定的问题，提供一种液压机器人主动柔顺足部机构。足部机构中的足部套筒为底端开口的中空套筒，顶部有突台，突台上开有插销孔用于与机器人腿部关节连接，足部套筒的筒壁上设有开口，开口与液压缸相对应；液压缸置于足部套筒内部，液压缸缸筒与足部套筒固定连接；位移传感器位于液压缸内；伺服阀通过足部套筒的开口与液压缸固定连接；液压缸缸杆依次与力传感器、滑块、弹簧、足端杆和足端半球连接；预紧螺丝用于固定足端杆，且调节弹簧的预紧力；本发明还能够实现变负载情况下的阻尼以及刚度可调。

主权项

一种液压机器人主动柔顺足部机构，其特征在于：包括：足部套筒(1)，液压缸(2)，伺服阀(3)，力传感器(4)，滑块(5)，弹簧(6)，预紧螺丝(7)，足端杆(8)，足端半球(9)，位移传感器(10)；所述液压缸(2)由液压缸缸筒(11)和液压缸缸杆(12)组成；所述足部套筒(1)为底端开口的中空套筒，顶部有突台，突台上开有插销孔用于与机器人腿部关节连接，足部套筒(1)的筒壁上设有开口，开口与液压缸(2)相对应；液压缸(2)置于足部套筒(1)内部，液压缸缸筒(11)与足部套筒(1)固定连接；位移传感器(10)位于液压缸(2)内；伺服阀(3)通过足部套筒(1)的开口与液压缸(2)固定连接；液压缸缸杆(12)依次与力传感器(4)、滑块(5)、弹簧(6)、足端杆(8)和足端半球(9)连接；预紧螺丝(7)用于固定足端杆(8)，且调节弹簧(6)的预紧力；工作过程如下：步骤一、通过液压泵(14)将液压油通过减压阀(13)泵入伺服阀(3)，多余的液压油从溢流阀(15)溢流回油箱(16)；步骤二、通过位移传感器(10)检测液压缸缸杆(12)的位置信息，将该位置信息反馈到液压缸(2)的控制系统；控制系统通过伺服阀(3)对液压缸(2)进行位置控制，使得液压缸缸杆(12)到达给定的位置；步骤三、当足端半球(9)与地面发生接触时，带动足端杆(8)、弹簧(6)和滑块(5)向上运动，弹簧(6)被压缩，力传感器(4)检测到冲击力；将力传感器(4)检测到的冲击力反馈到液压缸(2)的控制系统，通过算法控制伺服阀(3)，使得液压缸缸杆(12)向上缩回，以减小冲击力；步骤四、结合位移传感器(10)和力传感器(4)的信息，通过伺服阀(3)控制液压油的流量，以调节液压缸缸杆(12)的伸出和缩回，使得足端杆(8)上下运动，以适应不同的足端半球(9)与地面的接触力。