CN102588360A - 一种骨骼服的液压系统 - Google Patents

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邓振挺
周宏�
罗超
李炎
张志刚
戴厚益
朱家元
周胜明
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Abstract

本发明公开一种骨骼服的液压系统，包括油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸，所述油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸依次通过油路连接，所述伺服阀与油箱连接。与现有技术相比，本发明提供的骨骼服的液压系统，通过骨骼服的传感器判断目前的运动姿态，从而确定动作油缸是否需要出力，再通过伺服阀的阀芯移动来精准控制动作油缸的出力快慢，同时以压力传感器的反馈来控制电机油泵组件中电机转速的快慢，使我们的整个液压系统起到节能降耗的效果。

Description

一种骨骼服的液压系统
技术领域
本发明涉及外骨骼服领域，确切地说是指一种骨骼服的液压系统。
背景技术
骨骼服是一种辅助人承受负载，有效增强人的负重能力，并帮助人们在各种地形条件下行走，结合了人的智能和机械动力装置的机械能量的一种人机结合的机器人。骨骼服的发展迅速，但是骨骼服的液压系统的不能精确地控制动作油缸的运动，使得整个系统的能量浪费较大，需要改进。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种骨骼服的液压系统，通过骨骼服的传感器判断目前的运动姿态，从而确定动作油缸是否需要出力，再通过伺服阀的阀芯移动来精准控制动作油缸的出力快慢，同时以压力传感器的反馈来控制电机油泵组件中电机转速的快慢，使我们的整个液压系统起到节能降耗的效果。
为了解决以上的技术问题，本发明提供的骨骼服的液压系统，包括油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸，所述油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸依次通过油路连接，所述伺服阀与油箱连接。
优选地，所述电机油泵组件与所述单向阀之间连通有溢流管路，所述溢流管路上设置有溢流阀，所述溢流管路与油箱连接。
优选地，所述单向阀和所述压力传感器之间的油路上设置有过滤器。
优选地，所述动作油缸的数量为多台，所述伺服阀的数量与所述动作油缸的数量相同。
优选地，所述伺服阀与控制器连接，所述控制器控制所述伺服阀的运行。
优选地，所述电机油泵组件包括电机和齿轮泵，所述电机带动所述齿轮泵运动。
优选地，所述油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器和伺服阀为集成一体化设计。
本发明提供的骨骼服的液压系统，包括油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸，所述油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸依次通过油路连接，所述伺服阀与油箱连接。与现有技术相比，本发明提供的骨骼服的液压系统，通过骨骼服的传感器判断目前的运动姿态，从而确定动作油缸是否需要出力，再通过伺服阀的阀芯移动来精准控制动作油缸的出力快慢，同时以压力传感器的反馈来控制电机油泵组件中电机转速的快慢，使我们的整个液压系统起到节能降耗的效果。
附图说明
图1为本发明中骨骼服的液压系统的结构图；
图2为本发明中骨骼服的液压系统的结构框图。
具体实施方式
为了本领域的技术人员能够更好地理解本发明所提供的技术方案，下面结合具体实施例进行阐述。
请参见图1-图2，图1为本发明中骨骼服的液压系统的结构图；图2为本发明中骨骼服的液压系统的结构框图。
本发明提供的骨骼服的液压系统，包括油箱1、电机油泵组件2、单向阀4、压力传感器6、伺服阀7和动作油缸8，油箱1、电机油泵组件2、单向阀4、压力传感器6、伺服阀7和动作油缸8依次通过油路连接，伺服阀7与油箱1连接。动作油缸8的数量为2台，伺服阀7的数量与动作油缸8的数量相同，伺服阀7与控制器连接，控制器控制伺服阀7的运行。
电机油泵组件2与单向阀4之间连通有溢流管路，溢流管路上设置有溢流阀3，溢流管路与油箱1连接，可以使多余的液压油回流到油箱1内。
单向阀4和压力传感器6之间的油路上设置有过滤器5，过滤油路中液压油的杂质。
电机油泵组件2包括电机和齿轮泵，电机带动齿轮泵运动，为整个液压系统提供动力输出。液压系统使用压力传感器检测油压压力，反馈控制电机转速，减少系统溢流，节约能源。
油箱1、电机油泵组件2、单向阀4、压力传感器6和伺服阀7为集成一体化设计。在满足使用要求前提下，选用合适的液压元件，合理布局，充分利用空间，尽量减小液压系统体积，减轻液压系统重量，为负重节省空间；油箱1使用轻质高强度材料制作，油箱可根据人机耦合结构的实际空间形状设计成异形油箱以减小体积、稳定重心。
本发明提供的骨骼服的液压系统的工作原理如下：
当电控系统发出信号，使伺服阀7的通油方向接通，液压系统的液压油通过伺服阀7进入动作油缸8的无杆腔。在液压油的作用下，动作油缸8的活塞杆伸出的同时有杆区的气体蓄能密闭腔内密闭的空气被压缩，并输出相应的力值以推动负重机构动作，当电控系统发出信号，使伺服阀7回中位，液压系统的液压油不能进入动作油缸8，动作油缸8内的油液也不能返回油箱1，动作油缸8成为刚性结构件，支撑负重的载荷；当电控系统发出信号，使伺服阀7通油箱方向接通，动作油缸8的无杆腔内的油液与油箱1接通，在有杆区的气体蓄能密闭腔的压缩空气的作用下，将动作油缸8的活塞杆组件压回，动作油缸8内的油液返回油箱1，起到动作油缸回程助力的效果。同时液压系统还采用压力传感器6反馈控制，控制电机油泵组件2的电机转速，节约能源。伺服阀7精准控制动作油缸8的工作，当脚触底的瞬间，控制器驱动伺服阀7换向，并向油箱1注油，同时油缸活塞将压缩动作油缸体内的气体，由于缸内有压力，很好的起到助力效果，将人体的负荷通过机构传送到地面，实现外骨骼服的运动工作，抬腿时控制器驱动伺服阀在此换向，使液压油回到油箱，同时释放动作油缸活塞杆压缩的气体压力，帮助其回退，减少人体做功。依此原理可以完成行走、慢跑、快跑、下蹲、上下楼梯等。
与现有技术相比，本发明提供的骨骼服的液压系统，通过骨骼服的传感器判断目前的运动姿态，从而确定动作油缸是否需要出力，再通过伺服阀的阀芯移动来精准控制动作油缸的出力快慢，同时以压力传感器的反馈来控制电机油泵组件中电机转速的快慢，使我们的整个液压系统起到节能降耗的效果。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种骨骼服的液压系统，其特征在于，包括油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸，所述油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器、伺服阀和动作油缸依次通过油路连接，所述伺服阀与油箱连接。
2.根据权利要求1所述的骨骼服的液压系统，其特征在于，所述电机油泵组件与所述单向阀之间连通有溢流管路，所述溢流管路上设置有溢流阀，所述溢流管路与油箱连接。
3.根据权利要求1所述的骨骼服的液压系统，其特征在于，所述单向阀和所述压力传感器之间的油路上设置有过滤器。
4.根据权利要求1所述的骨骼服的液压系统，其特征在于，所述动作油缸的数量为多台，所述伺服阀的数量与所述动作油缸的数量相同。
5.根据权利要求1所述的骨骼服的液压系统，其特征在于，所述伺服阀与控制器连接，所述控制器控制所述伺服阀的运行。
6.根据权利要求1所述的骨骼服的液压系统，其特征在于，所述电机油泵组件包括电机和齿轮泵，所述电机带动所述齿轮泵运动。
7.根据权利要求1所述的骨骼服的液压系统，其特征在于，所述油箱、电机油泵组件、单向阀、压力传感器和伺服阀为集成一体化设计。
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