一种机器人液压动力系统
技术领域
本实用新型涉及机器人动力源技术领域，具体涉及一种机器人液压动力系统。
背景技术
由于液压驱动的结构紧凑、功率密度大、自适应性强，因此液压伺服驱动在机器人领域的应用与电驱动相比具有较大优势。为了满足机器人的多种设计要求，液压驱动系统在工作过程中不仅要求液压源具有快速、稳定的特性，还要求液压源具备高功率密度、高效率的特点。因此，开发高度集成的液压动力系统为机器人的行走提供强有力的液压源是设计高性能步行机器人的一项关键技术。现有的机器人液压动力系统通常存在工作效率低、燃油消耗高的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种机器人液压动力系统，解决现有技术中机器人液压动力系统工作效率低、燃油消耗高的技术问题。
为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种机器人液压动力系统，包括发动机、舵机、变量柱塞泵、压力传感器、流量传感器以及上位机；
所述发动机的输出轴与所述变量柱塞泵连接，并驱动所述变量柱塞泵运动，所述变量柱塞泵的出油口连接有出油管路，所述压力传感器以及流量传感器分别安装于所述出油管路上，所述压力传感器以及流量传感器均与所述上位机电连接，所述上位机分别与所述变量柱塞泵以及舵机电连接，所述舵机与所述发动机的油门线连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：通过压力传感器和流量传感器实时监测变量柱塞泵的流量数据和压力数据，上位机根据压力数据和流量数据同时对变量柱塞泵的排量以及发动机的转速进行闭环控制，实现发动机和变量柱塞泵的工作点匹配，提高发动机和变量柱塞泵的工作效率，降低发动机的燃油消耗。
附图说明
图1是本实用新型提供的机器人液压动力系统的工作原理图。
附图标记：
1、发动机，11、舵机，2、变量柱塞泵，31、压力传感器，32、流量传感器，33、二次仪表，4、上位机，51、单向阀，52、溢流阀，61、吸油过滤器，62、油箱，71、遥控终端，72、无线发射接收器，81、启动电机，82、启动继电器，821、主触点，83、启动电池。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1：
如图1所示，本实用新型的实施例1提供了一种机器人液压动力系统，以下简称液压动力系统，包括发动机1、舵机11、变量柱塞泵2、压力传感器31、流量传感器32以及上位机4；
所述发动机1的输出轴与所述变量柱塞泵2连接，并驱动所述变量柱塞泵2运动，所述变量柱塞泵2的出油口连接有出油管路，所述压力传感器31以及流量传感器32分别安装于所述出油管路上，所述压力传感器31以及流量传感器32均与所述上位机4电连接，所述上位机4分别与所述变量柱塞泵2以及舵机11电连接，所述舵机11与所述发动机1的油门线连接。
变量柱塞泵2的出油管路上设有压力传感器31和流量传感器32，实现对变量柱塞泵2的压力和流量的实时监测。将压力数据和流量数据上传至上位机4，上位机4根据压力数据实现对发动机1转速的闭环控制，进而实现液压动力系统压力的精确控制；同时，上位机4根据流量数据实现对变量柱塞泵2排量的闭环控制，进而实现变量柱塞泵2进油口供油量的精确供给。具体的，上位机4控制舵机11转动，舵机11转动时拉动发动机1的油门线控制发动机1的转速。
本实用新型提供的液压动力系统根据压力数据以及流量数据，对变量柱塞泵2的排量和发动机1的转速进行双参数闭环控制。同时上位机4在液压动力系统工作过程中匹配发动机1的转速和变量柱塞泵的2的排量，达到提高二者工作效率的目的，在保证精确控制供油量的前提下，提高液压动力系统的工作效率、降低发动机燃油消耗。
本实用新型能够精确控制供油量，有效利用能量，降低机器人的燃油消耗，增加续航里程。而且本实用新型通过上位机实现液压动力的智能化控制，适应性强，响应快，有利于缩短机器人的响应时间，提高对突发情况的适应性。
优选的，所述发动机1为四冲程单转子发动机。
四冲程单转子发动机具有功率大、转速高、重量轻的优点。具体的，本实施例选用型号为Aixro XR50的转子发动机，该型号发动机输出功率为8750rpm 33千瓦，重量17Kg，转矩39Nm at 7500rpm，气缸容量294cc，最大转速11000rpm，点火装置为PVL Fire 650，性能优良。
优选的，所述变量柱塞泵2为电比例变量柱塞泵。
电比例变量柱塞泵可根据电信号进行流量控制，控制精准、高效。
具体的，变量柱塞泵2优选直轴式柱塞泵，直轴式柱塞泵采用渐开线花键传动方式，具有恒压输出功能，且具有工作转速高、结构金搜、功率重量比大、输出功率可变的优点。
优选的，所述压力传感器31以及流量传感器32分别通过二次仪表33与所述上位机4电连接。
通过二次仪表33采集、记录压力传感器31的压力数据以及流量传感器32的流量数据，然后上传给上位机4，在实现压力数据和流量数据上传的同时，二次仪表33还可对压力数据和流量数据进行实时显示，便于用户实时了解液压动力系统的工作情况。二次仪表采用现有技术实现即可。
优选的，所述上位机4为PLC控制器。
PLC控制器为常用的上位机4，控制逻辑简单。
优选的，如图1所示，所述出油管路上还连接有单向阀51以及溢流阀52。
单向阀51用于防止油倒流，溢流阀52起到安全保护的作用。
优选的，如图1所示，所述变量柱塞泵2的进油口安装有吸油过滤器61，所述吸油过滤器61通过进油管路与油箱62连接。
油箱62为变量柱塞泵2提供油源，吸油过滤器61对油源进行过滤，避免杂质进入变量柱塞泵2影响变量柱塞泵2的正常工作。具体的，油源优选10号、12号和15号航空液压油。
优选的，如图1所示，液压动力系统还包括遥控终端71以及无线发射接收器72，所述上位机4与所述无线发射接收器72电连接，并通过所述无线发射接收器72与所述遥控终端71无线连接。
增设遥控终端71和无线发射接收器72，通过遥控终端71发送遥控指令至上位机4，上位机4根据遥控指令对发动机1以及变量柱塞泵2进行调节，实现液压动力系统的远程控制，远程控制的方式适合各种危险场合作业。
优选的，如图1所示，液压动力系统还包括启动电机81、启动继电器82以及启动电池83，所述发动机1与所述启动电机81传动电连接，所述启动电机71通过所述启动继电器82的主触点821与所述启动电池83电连接，所述启动继电器82与所述上位机4电连接。
上位机4通过控制启动继电器82控制主触点821的开关，进而控制启动电机81的启动，通过启动电机81带动发动机1启动。
优选的，所述发动机1上还安装有水冷设备。
增加水冷设备，对发动机进行水冷散热，延长发动机的连续工作时间。水冷设备采用现有技术实现即可。
优选的，所述发动机1上还安装有风冷设备。
增加风冷设备，对发动机进行排风散热，延长发动机的连续工作时间。风冷设备采用现有技术实现即可。
优选的，所述发动机1上还安装有消音设备。
消音设备进行噪音消除，减小噪音污染。
优选的，发动机1通过隔离隔离隔振装置安装于机器人本体上。
隔离隔振装置避免发动机引起机器人本体过大的震动，避免机器人本体的行走收到发动机震动的影响。
以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
