基于力反馈的液压柔顺驱动器补充能量控制

简介

在大型足式机器人的驱动系统中使用液压柔顺驱动器进行补充能量控制可以极大地提高机器人的续航能力因此具有很强的实用价值。首先通过扫频的方式分别得到驱动器输出端空载状态位置频率特性曲线和输出端静止状态力频率特性曲线然后通过MATLAB的ident系统辨识工具箱进行模型辨识得到较准确的驱动器数学模型。基于上述模型采用自抗扰力控制器实时估计扰动及对其进行有效的补偿取得了较好的力控制效果进而通过力控制将液压缸等效为变刚度弹簧。建立液压柔顺驱动器中液压能、驱动器能量和热能三种能量的动态模型并对简化运动过程中三种能量之间的转换规律进行分析。基于变刚度策略对运动过程进行了补充能量控制提高了能量使用效率。不同负载质量和不同液压缸刚度情况下的水平方向运动试验结果验证了上述控制策略的有效性。