液壓驅(qū)動足式機器人

1、HarbinInstituteofTechnology文化素質(zhì)講座報告文化素質(zhì)講座報告題目：題目：液壓驅(qū)動足式機器人技術液壓驅(qū)動足式機器人技術院系：機電工程學院專業(yè)：流體傳動及控制系班級：1008107姓名：張浩然學號：1103200109足式機器人在運動的過程中，作為一個主要靠機械打造的剛性體，與地面因為撞擊而產(chǎn)生可觀的沖擊載荷，而且載荷的大小和方向都始終呈現(xiàn)無規(guī)律的變化，以美國的BigDog機器人為例，它的液壓驅(qū)動系統(tǒng)是由一個變量活

2、塞泵在汽油發(fā)動機的驅(qū)動下同時對16個液壓執(zhí)行器實施油壓的輸出，以達到功率輸出的目的，液壓傳動有2大特性：液壓系統(tǒng)的油壓大小取決于外界負載，執(zhí)行元件的速度取決于液壓系統(tǒng)的流量，這2點恰好與足式機器人肢體的負載及關節(jié)的轉(zhuǎn)動相對應。發(fā)動機根據(jù)機器人機體各關節(jié)所承載的負荷及轉(zhuǎn)速，控制自身轉(zhuǎn)速進而控制活塞泵的油壓輸出，適應機器人運動時變化的動力需求，并具有預測的能力，機器人的運動速度越快，或者機體姿態(tài)變化越劇烈，相應的油壓輸出就越大，反之亦然，從

3、而實現(xiàn)了足式機器人極強的適應地形變化能力。足式機器人在動力學方面充分利用了液壓傳動的特性，把動力學的分析和計算轉(zhuǎn)移到液壓系統(tǒng)的控制中完成，液壓系統(tǒng)的力和扭矩輸出主要取決于終端執(zhí)行器的負載，根據(jù)負載的大小和變化，調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對液壓總路油壓的控制，再通過電液伺服閥控制進入單個執(zhí)行器的油壓，流量和流速等參數(shù)，實現(xiàn)根據(jù)負載的變化對應輸出與之平衡的力和扭矩，還包括加速和減速的情況。然而利用電機控制的足式機器人，需要預測下一時段各個關節(jié)的

4、負載，設定電機的輸出，但是這個輸出無法達到液壓快速實現(xiàn)與負載平衡的輸出效果。電機的輸出或大于終端的負載，或小于終端的負載，只在少數(shù)情況下兩者剛好平衡，這就是常見的電機驅(qū)動足式機器人在行走時，機身多數(shù)會出現(xiàn)晃動的原因，即受力不平衡，而液壓驅(qū)動的足式機器人，除非遭受突然的外力作用，大多數(shù)情況下都能處于動態(tài)的平衡中，關鍵還是它的液壓系統(tǒng)的適應能力發(fā)揮了決定性的作用，當液壓驅(qū)動的足式機器人進行加速的時候，輸出的扭矩需要大于當前的負載，這是利用了

5、伺服閥的控制流速的功能，當某個執(zhí)行器所在肢體載荷突然增大，也可利用伺服閥的增壓功能，實現(xiàn)在執(zhí)行器中油壓大于總路油壓的性能。足式機器人的運動效率主要取決于3個方面：運動方式造成的內(nèi)耗，機械結(jié)構(gòu)的傳動效率和控制造成的內(nèi)耗。運動方式的內(nèi)耗包括重心的欺負，腿部相對機身的擺動等，機械部分主要包括各個主動關節(jié)和液壓執(zhí)行器內(nèi)部及輸出端運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)。從而要求高能效的驅(qū)動，柔順的適應和適應地形的切換控制。雖然電液伺服控制技術可以很好的滿足后兩條的要求，但