本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，特別是一種具有位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置的類(lèi)人機(jī)器人。

背景技術(shù)：

類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)與大眾生活息息相關(guān)，類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)在人類(lèi)生活中越來(lái)越多的被運(yùn)用。當(dāng)前，大部分的類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)采用電磁閥控制氣動(dòng)肌腱來(lái)實(shí)現(xiàn)，可控位置只有初始和終止兩位置，且精度差；現(xiàn)有技術(shù)還未解決這樣的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)的閉環(huán)氣動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)位高精度控制位置，增加運(yùn)動(dòng)的韌性，且運(yùn)行穩(wěn)定。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,包括：基體，置于基體上的氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊，輸出與接收電流成比例的氣壓從而控制氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊工作的氣壓調(diào)節(jié)模塊，發(fā)送電流指令到氣壓調(diào)節(jié)模塊的控制模塊。

前述的位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊組成有：連接于氣壓條件模塊的氣動(dòng)肌腱，連接于氣動(dòng)肌腱的聯(lián)動(dòng)組件。

前述的位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,聯(lián)動(dòng)組件組成有：聯(lián)動(dòng)于氣動(dòng)肌腱的鏈輪鏈條，反作用于鏈輪鏈條的阻尼器和伸縮彈簧，同軸心于上述鏈輪鏈條并用于支撐鏈輪的軸承。

前述的位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,氣壓調(diào)節(jié)模塊組成有：轉(zhuǎn)換控制模塊的電流指令成氣壓指令的電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥，安裝于基體上并用于檢測(cè)氣路的精確氣壓值的匯流板。

前述的位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,氣壓調(diào)節(jié)模塊還組成有：連接于電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥并檢測(cè)氣壓數(shù)值的氣壓檢測(cè)傳感器，連接于氣壓檢測(cè)傳感器并調(diào)節(jié)氣壓數(shù)值達(dá)到要求數(shù)值的電-氣比例閥控制閥。

前述的位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,控制模塊組成有：STM32開(kāi)發(fā)控制模塊，接收STM32開(kāi)發(fā)控制模塊的指令并調(diào)整電流數(shù)值再發(fā)送到氣壓調(diào)節(jié)模塊的DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊。

前述的位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,控制模塊還組成有：實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)到DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的編碼器。

本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明提供一種類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)的閉環(huán)氣動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)位高精度控制位置；控制模塊和氣壓調(diào)節(jié)模塊的配合實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)控制，也保證發(fā)送數(shù)值與實(shí)際數(shù)值的一致；氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊保證整個(gè)運(yùn)動(dòng)的韌性和穩(wěn)定。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明氣壓調(diào)節(jié)模塊的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中附圖標(biāo)記的含義：

1 基體，2 氣壓調(diào)節(jié)模塊，3 控制模塊，4 氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊，5 編碼器，6 電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥，7 電-氣比例閥控制閥，8 氣壓檢測(cè)傳感器。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。

位置可精確控制的閉環(huán)氣動(dòng)裝置,包括：基體，置于基體上的氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊，輸出與接收電流成比例的氣壓從而控制氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊工作的氣壓調(diào)節(jié)模塊，發(fā)送電流指令到氣壓調(diào)節(jié)模塊的控制模塊。

氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊組成有：連接于氣壓條件模塊的氣動(dòng)肌腱，連接于氣動(dòng)肌腱的聯(lián)動(dòng)組件。聯(lián)動(dòng)組件組成有：聯(lián)動(dòng)于氣動(dòng)肌腱的鏈輪鏈條，反作用于鏈輪鏈條的阻尼器和伸縮彈簧，同軸心于鏈輪鏈條的軸承，此軸承固定于鏈輪軸末端，起到支撐、固定鏈輪傳動(dòng)的作用。當(dāng)氣動(dòng)肌腱伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí)，它帶動(dòng)鏈輪鏈條運(yùn)動(dòng)，阻尼器與伸縮彈簧反作用于鏈輪鏈條，保證整個(gè)運(yùn)動(dòng)的韌性和穩(wěn)定。

氣壓調(diào)節(jié)模塊組成有：轉(zhuǎn)換控制模塊的電流指令成氣壓指令的電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥，安裝于基體上并用于檢測(cè)氣路的精確氣壓值的匯流板；氣壓調(diào)節(jié)模塊還組成有：連接于電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥并檢測(cè)氣壓數(shù)值的氣壓檢測(cè)傳感器，連接于氣壓檢測(cè)傳感器并調(diào)節(jié)氣壓數(shù)值達(dá)到要求數(shù)值的電-氣比例閥控制閥；電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥、電-氣比例閥控制閥均安裝在匯流板工作面上，電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥、電-氣比例閥控制閥的氣路與匯流板的氣路連通，匯流板的氣路末端有氣壓檢測(cè)傳感器，用于檢測(cè)氣路的精確氣壓值。當(dāng)控制模塊向電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥發(fā)出一數(shù)值電流指令后，電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥輸入與電流-氣壓成比例的氣壓，此數(shù)值氣壓是否符合要求，需要?dú)鈮簷z測(cè)傳感器驗(yàn)證，氣壓檢測(cè)傳感器反饋氣壓數(shù)值后，電-氣比例閥控制閥來(lái)調(diào)節(jié)氣壓數(shù)值直至達(dá)到要求數(shù)值。

控制模塊組成有：STM32開(kāi)發(fā)控制模塊，接收STM32開(kāi)發(fā)控制模塊的指令并調(diào)整電流數(shù)值再發(fā)送到氣壓調(diào)節(jié)模塊的DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊?？刂颇K還組成有：實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)到DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊的編碼器。STM32開(kāi)發(fā)控制模塊發(fā)指令至DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊，DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊收到指令后，發(fā)送電流指令至氣壓調(diào)節(jié)模塊，氣壓調(diào)節(jié)模塊控制氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊工作，編碼器實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)至編碼器控制模塊。編碼器控制模塊發(fā)指令至DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊，DA/AD電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)接收到編碼器控制模塊的指令實(shí)時(shí)修正發(fā)送給氣壓調(diào)節(jié)模塊的電流數(shù)值，直至數(shù)據(jù)吻合。

閉環(huán)氣動(dòng)裝置的運(yùn)行過(guò)程： 當(dāng)STM32開(kāi)發(fā)控制模塊發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令給控制模塊后，控制模塊隨即發(fā)送電流指令至氣壓調(diào)節(jié)模塊，此時(shí)電-氣比例閥開(kāi)關(guān)閥按照接收電流大小打開(kāi)相應(yīng)比例的氣壓閥口，當(dāng)電-氣比例閥的輸出氣壓延輸出氣路至氣壓檢測(cè)傳感器時(shí)，傳感器檢測(cè)此時(shí)的氣壓值與指令氣壓后，反饋結(jié)果至電-氣比例閥控制閥，控制閥工作，調(diào)節(jié)氣路氣壓值與指令氣壓值相同后，氣壓調(diào)節(jié)模塊輸出氣壓回路打開(kāi)，控制氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的角度，安裝于氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊末端的編碼器，檢測(cè)此時(shí)的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度與指令轉(zhuǎn)動(dòng)角度是否吻合，如不吻合，繼續(xù)發(fā)送指令至氣壓調(diào)節(jié)模塊，調(diào)整氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊運(yùn)動(dòng)到準(zhǔn)確的角度值；如此完成一個(gè)閉環(huán)的運(yùn)行過(guò)程。

本發(fā)明提供一種類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)的閉環(huán)氣動(dòng)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)位高精度控制位置；控制模塊和氣壓調(diào)節(jié)模塊的配合實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)控制，也保證發(fā)送數(shù)值與實(shí)際數(shù)值的一致；氣動(dòng)肌腱運(yùn)動(dòng)模塊保證整個(gè)運(yùn)動(dòng)的韌性和穩(wěn)定；彌補(bǔ)現(xiàn)在市場(chǎng)上的類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)可控位置只有初始點(diǎn)和終止點(diǎn)，且精度差的缺點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)了類(lèi)人肌腱結(jié)構(gòu)的閉環(huán)精確控制，提高了機(jī)器人的觀賞性和智能性。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。