CN115648196A - 气动供压系统及其驱动方法、软体机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气动供压系统及其驱动方法、软体机器人。气动供压系统包括伺服机构；气缸，气缸包括缸体以及活塞杆，活塞杆的一端深入缸体以形成腔室，另一端从缸体突出且与伺服机构的输出端连接；气压传感器，气压传感器与腔室连通，气压传感器配置为检测腔室的当前气压并发出气压信号；位移传感器，位移传感器配置为检测活塞杆在缸体内的当前位置并发出第一位置信号；以及第一控制器，第一控制器与气压传感器、位移传感器以及伺服机构电连接，第一控制器配置为接收气压信号和第一位置信号，并根据公式得出表征有活塞杆在缸体内的期望位置的第二位置信号。伺服机构配置为根据第二位置信号驱动输出端直线运动，以使活塞杆达到期望位置。
Description
技术领域
本发明涉及软体机器人技术领域，特别是涉及一种气动供压系统及其驱动方法、软体机器人。
背景技术
供压系统被广泛应用于软体机器人领域。软体机器人通常通过导气管与供压系统连接。软体机器人受到供压系统的控制，从而改变其内部的气压，进而依靠其内腔与环境的气压差产生动作。此类应用领域通常要求供压系统有尽可能快的响应速度和尽可能高的响应精度。
通常，供压系统由PID控制算法来控制气压。PID控制算法虽然有很高的精度和稳定性，但其算法本身具有一定的延迟性。PID控制算法本身是对输入值与输出值的差值进行不断校正的过程，这个算法过程存在较大的响应时间。另外，供压系统的动态模型为非线性模型，而PID控制算法适用于线性系统，二者之间不匹配，从而可能导致供压系统失效，影响响应精度。
发明内容
基于此，本申请实施例提出一种气动供压系统及其驱动方法、软体机器人，以利于提高控制气压的响应速度和响应精度。
根据本申请的第一方面，提出一种气动供压系统，包括：
伺服机构；
气缸，所述气缸包括缸体以及活塞杆，所述活塞杆的一端深入所述缸体以形成腔室，另一端从所述缸体突出且与所述伺服机构的输出端连接，所述缸体上设置有与所述腔室连通的第一通孔，所述第一通孔与外部负载连通；
气压传感器，所述气压传感器与所述腔室连通，所述气压传感器配置为检测所述腔室的当前气压并发出气压信号；
位移传感器，所述位移传感器配置为检测所述活塞杆在所述缸体内的当前位置并发出第一位置信号；以及
第一控制器，所述第一控制器与所述气压传感器、所述位移传感器以及所述伺服机构电连接，所述第一控制器配置为接收所述气压信号和所述第一位置信号，并根据公式得出表征有所述活塞杆在所述缸体内的期望位置的第二位置信号，所述公式为：
其中，Pts为所述腔室的当前气压；Pds为外部负载的期望气压；Lts为所述活塞杆在所述缸体内的当前位置；Lds为所述活塞杆在所述缸体内的期望位置；k为气体的比热比；
所述伺服机构配置为根据所述第二位置信号驱动输出端直线运动，以使所述活塞杆达到所述期望位置。
本申请的气动供压系统，未使用PID控制算法进行气压控制，而是基于理想气体绝热变化方程，使用了一种新的气压控制算法。通过该气压控制算法，使得外部负载的任意一个期望气压都有一个期望位置对应，从而可以使活塞杆快速到达指定位置，使外部负载实现动作变化。也就是说，本申请提出的气压控制算法通过直接计算气缸活塞位置，有利于消除PID控制算法的延迟作用，同时也可以直接涵盖所有范围气压信号的控制，无需再调整最优参数，进而有利于提高控制的响应速度和响应精度。
在一些实施例中，所述伺服机构包括滚珠丝杠伺服机构、同步带伺服机构、直线电机伺服机构中的一种。
在一些实施例中，所述伺服机构包括第二控制器以及与所述第二控制器电连接的输出部；
所述第一控制器与所述第二控制器电连接，所述活塞杆的另一端与所述伺服机构的输出部连接；
所述第二控制器配置为接收所述第二位置信号，并控制所述输出部直线运动，以使所述活塞杆达到所述期望位置。
在一些实施例中，所述位移传感器位于所述伺服机构中。
在一些实施例中，所述位移传感器设置在所述气缸中且与所述活塞杆连接。
在一些实施例中，所述位移传感器包括磁致伸缩位移传感器、电位器式位移传感器、霍耳式位移传感器、光电式位移传感器、超声波测距传感器中的一种。
根据本申请的第二方面，提出一种气动供压系统的驱动方法，包括：
获取表征有所述腔室当前气压信息的气压信号；
获取表征有所述活塞杆在所述缸体内的当前位置信息的第一位置信号；
预设所述负载的期望气压；
根据所述公式得到表征有所述活塞杆在所述缸体内的期望位置信息的第二位置信号；
根据所述第二位置信号驱动所述伺服驱动装置的输出端直线运动，以使所述活塞杆达到所述期望位置。
根据本申请的第二方面，提出一种软体机器人。软体机器人包括机器人本体以及第一方面所述的气动供压系统，所述第一通孔与所述机器人本体连通。
在一些实施例中，所述气动供压系统以及所述机器人本体的内部气体的比热比k和气体常数R大于空气。
在一些实施例中，所述内部气体包括氢气、氦气中的至少一种。
附图说明
图1为本申请实施例的气动供压系统的结构示意图；
图2为使用PID控制算法控制气动供压系统气压的仿真结果图；
图3为使用本申请实施例的控制算法控制图2中的气动供压系统气压的仿真结果图；
图4为本申请实施例的气动供压系统的驱动方法流程图；
图5为本申请实施例的使用空气作为气动供压系统以及外部负载的内部气体的气压响应时间曲线与使用氦气作为气动供压系统以及外部负载的内部气体的气压响应时间曲线的对比示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、t右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
供压系统被广泛应用于软体机器人领域。软体机器人通常通过导气管与供压系统连接。软体机器人受到供压系统的控制，从而改变其内部的气压，进而依靠其内腔与环境的气压差产生动作。此类应用领域通常要求供压系统有尽可能快的响应速度和尽可能高的响应精度。
现有的供压系统主要有两种。第一种是气压源和电磁阀结合的方式。其控制方法为：通过控制电磁阀的开闭来控制流入或流出被控对象例如软体机器人内部的气体量，从而控制被控对象的内部气压。第二种是气缸与伺服系统结合的方式。其控制方法为通过伺服系统带动气缸活塞来压缩或扩充气缸内部空间，从而控制被控对象的内部气压。以上两种供压系统均使用空气作为产生压力的气体介质，并且通常均由PID控制算法来控制气压。
PID控制算法是工业应用中最广泛算法之一，在闭环系统的控制中，可自动对控制系统进行准确且迅速的校正。传统的PID气压控制算法为如下形式：
其中，e(t)为当前气压与期望气压的差值，KP为比例常数，KI为积分常数，KD为微分常数，Lds(t)为输出值。PID控制算法通俗来讲，就是通过输入与输出的差值对输出值进行调节，使其最终达到期望值的稳态。调节参数包括比例常数、积分常数以及微分常数等。
在要求供压系统具备高速、高精度气压响应能力的情况下，前述的供压系统系统主要有以下问题：
PID控制算法虽然有很高的精度和稳定性，但其算法本身具有一定的延迟性。第一方面，PID控制算法本身是对气压输入值与输出值的差值进行不断校正的过程，这个算法过程存在较大的响应时间。另外，供压系统的动态模型为非线性模型，例如对于气缸与伺服系统结合的供压系统而言，在不同的气压下，气缸活塞压缩相同的体积，得到的气压响应并不与压缩体积成正比。而PID控制算法适用于线性系统，二者之间不匹配，从而可能导致供压系统失效，影响响应精度。例如，用PID控制算法控制气缸与伺服系统结合的供压系统时，同一套PID控制算法在控制20kPa的气压响应时快速、无超调且稳定，而在控制80kPa的气压响应时则可能会有严重超调甚至发散震荡，从而导致气压控制失效。
基于上述问题，有必要提出一种气动供压系统，以利于消除PID控制算法本身的延迟影响，进而利于提高系统的响应速度和响应精度。
如图1所示，根据本申请的第一方面，提出一种气动供压系统10。气动供压系统10包括伺服机构100、气缸200、气压传感器300、位移传感器(图未示出)以及第一控制器500。气缸200包括缸体210以及活塞杆220，活塞杆220的一端深入缸体210以形成腔室600，另一端从缸体210突出且与伺服机构100的输出端连接。缸体210上设置有与腔室600连通的第一通孔211，第一通孔211与外部负载700连通。例如，第一通孔211通过导气管4与外部负载700连通。气压传感器300与腔室600连通，气压传感器300配置为检测腔室600的当前气压并发出气压信号。位移传感器配置为检测活塞杆220在缸体210内的当前位置并发出第一位置信号。第一控制器500与气压传感器300、位移传感器以及伺服机构100电连接。第一控制器500配置为接收气压信号和第一位置信号，并根据公式得出表征有活塞杆220在缸体210内的期望位置信息的第二位置信号。该公式为：
其中，Pts为腔室600的当前气压；Pds为外部负载的期望气压；Lts为活塞杆220在缸体210内的当前位置；κ为气体的比热比，Lds为活塞杆220在缸体210内的期望位置。
伺服机构100配置为根据第二位置信号驱动输出端直线运动，以使活塞杆220达到期望位置。
本申请中，伺服机构100是一种能够跟踪输入的指令信号进行动作，从而获得精确的动力输出的自动控制系统。其中，伺服机构100的输出端与活塞杆220伸出气缸缸体210的一端连接，从而使得活塞杆220在伺服机构100的输出端的运动下，相对于缸体210收缩或者拉伸，以改变腔室600内的气压。同时，由于缸体210上设置有与腔室600连通的第一通孔211，第一通孔211与外部负载700连通，也即外部负载700的内部气压与腔室600内的气压相同，进而可以改变外部负载700的内部气压。外部负载700例如可以是气动软体机器人的机器人本体。
气压传感器300配置为检测腔室600的当前气压并发出气压信号。位移传感器配置为检测活塞杆220在缸体210内的当前位置并发出第一位置信号。当前气压是指，此刻气缸200内的腔室600的气体的气压值。当前位置是指，此刻活塞杆220在缸体210内的位置。
第一控制器500配置为接收气压信号和第一位置信号，并根据公式得出表征有活塞杆220在缸体210内的期望位置信息的第二位置信号。公式中，Pds为外部负载的期望气压。期望气压是指外部负载要实现动作时所需求的气压值。期望位置Lds是指，当外部负载的内部气压需要变化为期望气压时，活塞杆220在缸体210内收缩或拉伸后所处的位置。
当外部负载处于稳定的第一状态时，活塞杆220缸体210内具有第一位置，该第一位置即为当前位置，腔室600的气压为当前气压。也就是说，当活塞杆220缸体210内处于第一位置时，腔室600的气压为当前气压，外部负载内部的气压也为当前气压。
当外部负载根据动作指令而需要变为第二状态时，可根据变化后外部负载的形态，计算出其内部所需求的气压值，该气压值即为期望气压。然后再根据公式得出表征有活塞杆220在缸体210内的期望位置信息的第二位置信号。此时伺服机构100按照第二位置信号带动活塞杆220在缸体210内进行收缩或拉伸，动作完成后活塞杆220具有第二位置，该第二位置即为期望位置。也即，动作完成后，即表明腔室600以及外部负载700内的当前气压变为了期望气压，外部负载700即可完成由第一状态向第二状态改变的过程。例如，外部负载700在第一状态时，当前气压为30kpa，活塞杆220相对于缸体210背离活塞杆220一侧的距离为Amm。此时，外部负载700需要变为第二状态。在第二状态时外部负载700内部的期望气压应当为60kpa。根据公式得出第二位置信号为Bmm，也即在第二状态时活塞杆220相对于缸体210背离活塞杆220一侧的距离应为Bmm。则伺服机构100的输出端带动活塞杆220在缸体210内压缩，直至活塞杆220相对于缸体210压缩(A-B)mm为止。此时，腔室600和外部负载700的内部气压即变为了期望气压60kpa。也就是说，每一个期望位置即对应一个期望气压值，只要活塞杆200达到了期望位置，负载内的气压即变为了期望气压。
本申请的气动供压系统10，未使用PID控制算法进行气压控制，而是基于理想气体绝热变化方程，使用了一种新的气压控制算法。通过该气压控制算法，使得外部负载的任意一个期望气压都有一个期望位置对应，从而可以使活塞杆220快速到达指定位置，使外部负载700实现动作变化。也就是说，本申请提出的气压控制算法通过直接计算气缸活塞位置，有利于消除PID控制算法的延迟作用，同时也可以直接涵盖所有范围气压信号的控制，无需再调整最优参数，进而有利于提高控制的响应速度和响应精度。
如图2所示，为PID控制算法控制供压系统气压的仿真结果图。如图3所示，为使用本申请的控制算法控制图2中的供压系统气压的仿真结果图。由两个图对比可知，本申请提出的控制算法响应更迅速，且对各个不同大小的气压阶跃响应均更为迅速和稳定，且无需调整参数，而PID控制算法需要随时更正不同气压响应下的参数。由此，本申请的气动供压系统10可以实现更高的响应速度和响应精度。
在一些实施例中，伺服机构100包括滚珠丝杠伺服机构、同步带伺服机构、直线电机伺服机构中的一种。伺服机构100驱动活塞杆220进行直线运动。滚珠丝杠伺服机构是指伺服机构100的传动装置为滚珠丝杠结构。通过滚珠丝杠结构可以将旋转运动转换为直线运动。同步带伺服机构是指伺服机构100的传动装置为同步带结构。直线电机伺服机构是指伺服机构100的驱动电机为直线电机。直线电机伺服机构100可直接实现直线运动，而不需要借助滚珠丝杠、同步带等结构改变运动方向。本领域技术人员可根据搭建气动供压系统10的难易程度、成本等方面灵活选择伺服机构100，只要其可实现精确的直线运动即可。
在一些实施例中，伺服机构100包括第二控制器110以及与第二控制器110电连接的输出部120。第一控制器500与第二控制器110电连接，活塞杆220的另一端与伺服机构100的输出部120连接。第二控制器110配置为接收第二位置信号，并控制输出部120直线运动，以使活塞杆220达到期望位置。本实施例中，伺服机构100包括第二控制器110以及与第二控制器110电连接的输出部120。也就是说，第一控制器500与伺服机构100电连接的方式为第一控制器500与伺服机构100的第二控制器110电连接。第二控制器110可以控制伺服机构100的输出部120进行直线运动。输出部120是指伺服机构100中进行直线机械运动的部位。其与活塞杆220伸出缸体210的一端连接，这样，活塞杆220即跟随输出部120的运动而运动。第二控制器500接收第一控制器500的第二位置信号，并驱动输出部120带动活塞杆220相对于缸体210运动，从而使活塞杆220达到期望位置。这样，外部负载即可完成由第一状态向第二状态改变的过程。
在一些实施例中，位移传感器设置在气缸200中且与活塞杆220连接。本实施例中，可以通过位移传感器直接得到活塞杆220与缸体210背离活塞杆220一侧侧壁之间的距离。也就是说，在本实施例中，伺服机构100本身可以不带位移传感器，从而将位移传感器单独设置在气缸中。这样，有利于提高位移传感器的可选择性。也即，可以选用各种由不同原理制成的位移传感器。例如，位移传感器可以包括磁致伸缩位移传感器、电位器式位移传感器、霍耳式位移传感器、光电式位移传感器、超声波测距传感器等中的一种。
或者，在一些实施例中，位移传感器位于伺服机构100中。也就是说，伺服机构100本身即带有位移传感器，位移传感器与伺服机构100集成在一起，在选用伺服机构100时即决定了该位移传感器的类型。例如，该位移传感器可以为伺服机构100中的光电编码器。这样设置，可以检测输出部120的运动位移。由于输出部120与活塞杆220刚性连接，输出部120的运动位移即为活塞杆220的运动位移，从而可以在不额外增加位移传感器的情况下，间接测量活塞杆220与缸体210背离活塞杆220一侧侧壁之间的运动位移。这样，有利于提高气动供压系统10的集成化，简化结构，降低成本。
在一些实施例中，伺服机构100本身带有位移传感器，同时在气缸200中也设置有位移传感器。这样，可以将两个位移传感器的数值进行对比。若发现二者数值存在差异，即表明气动供压系统10存在误差，从而可以对气动供压系统10进行维护保养，进而有利于提高气动供压系统10的可靠性。
根据本申请第二方面，提出一种气动供压系统10的驱动方法。驱动方法包括：
获取表征有腔室600当前气压信息的气压信号；
获取表征有活塞杆220在缸体210内的当前位置信息的第一位置信号；
预设负载的期望气压；
根据公式得到表征有活塞杆220在缸体210内的期望位置信息的第二位置信号；
根据第二位置信号驱动伺服机构的输出端直线运动，以使活塞杆220达到期望位置。
本申请的驱动方法用于驱动第一方面所述的气动供压系统10。通过该驱动方法，可以实现外部负载的内部气压向期望气压的转换过程，也即，可以实现外部负载的动作变化。本申请的驱动方法通过一种新的气压控制算法，直接计算气缸活塞位置，从而有利于消除PID控制算法的延迟作用。此外，还可以直接涵盖所有范围气压信号的控制，无需再调整最优参数。这样，有利于提高气压控制的响应速度和响应精度。
根据本申请的第三方面，提出一种软体机器人。软体机器人包括机器人本体以及第一方面所述的气动供压系统10。第一通孔211与机器人本体连通。例如，如图1所示，外部负载700即为机器人本体，第一通孔211可通过导气管4与机器人本体连通。
本申请实施例的软体机器人使用第一方面所述的气动供压系统10。该气动供压系统10未使用PID控制算法进行机器人本体内部的气压控制，而是基于理想气体绝热变化方程，使用了一种新的气压控制算法。通过该气压控制算法，使得机器人本体内部的任意一个期望气压都有一个期望位置相对应，从而可以使活塞杆220快速到达指定位置，使机器人本体实现动作变化。也就是说，本申请实施例的软体机器人通过气压控制算法直接计算气缸活塞位置，有利于消除PID控制算法的延迟作用，同时也可以直接涵盖所有范围气压信号的控制，无需再调整最优参数，进而有利于提高软体机器人的气压控制的响应速度和响应精度。
在一些实施例中，气动供压系统10以及机器人本体的内部气体的比热比κ和气体常数R大于空气。其中，气动供压系统10的内部是指腔室600内、第一通孔211与外部负载连通的管路内部。
根据流体力学相关研究可知，气体压力在气体中以扰动的形式传播，其传播速度c可用以下公式描述：
其中T为气体温度，κ为气体的比热比，R为气体常数。这意味着，对于相同温度的气体而言，具有更大比热比κ值和R值的气体将会以更快的速度传播，系统内的气压响应速度也会越快。例如，空气的κ值为1.41，R值为287J/(kg·K)，而氦气的κ值为1.665，R值为2087J/(kg·K)，这意味着相同温度下氦气传播气压的速度是空气的2.92倍。
此外，理想气体状态方程为：
p＝ρRT；
其中，p为气体压力，ρ为气体密度。由上述公式可知，在气体密度和温度相同的情况下，气体常数R值更大的气体能产生更大的气压响应，也就是说，对于相同的气压变化，气体常数R值更大的气体仅需要流进或流出更小质量的气体，从而使得达到期望气压的时间减少。综上所述，通过使用比热比κ和气体常数R大于空气的气体，有利于进一步提高气压控制的响应速度。
在一些实施例中，内部气体可以包括氢气、氦气中的至少一种。氢气、氦气的比热比κ和气体常数R均大于空气，从而有利于提高气压控制的响应速度。
如图5所示，图5为使用空气作为气动供压系统10以及外部负载700的内部气体的气压响应时间曲线与使用氦气作为气动供压系统10以及外部负载700的内部气体的气压响应时间曲线的对比示意图。通过对比可知，使用氦气的气压响应速度明显快于使用空气的气压响应速度。由此，通过使用比热比κ和气体常数R大于空气的气体，有利于进一步提高气压控制的响应速度。
所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种气动供压系统，其特征在于，包括：
伺服机构；
气缸，所述气缸包括缸体以及活塞杆，所述活塞杆的一端深入所述缸体以形成腔室，另一端从所述缸体突出且与所述伺服机构的输出端连接，所述缸体上设置有与所述腔室连通的第一通孔，所述第一通孔与外部负载连通；
气压传感器，所述气压传感器与所述腔室连通，所述气压传感器配置为检测所述腔室的当前气压并发出气压信号；
位移传感器，所述位移传感器配置为检测所述活塞杆在所述缸体内的当前位置并发出第一位置信号；以及
第一控制器，所述第一控制器与所述气压传感器、所述位移传感器以及所述伺服机构电连接，所述第一控制器配置为接收所述气压信号和所述第一位置信号，并根据公式得出表征有所述活塞杆在所述缸体内的期望位置的第二位置信号，所述公式为：
其中，Pts为所述腔室的当前气压；Pds为外部负载的期望气压；Lts为所述活塞杆在所述缸体内的当前位置；Lds为所述活塞杆在所述缸体内的期望位置；k为气体的比热比；
所述伺服机构配置为根据所述第二位置信号驱动输出端直线运动，以使所述活塞杆达到所述期望位置。
2.根据权利要求1所述的气动供压系统，其特征在于，所述伺服机构包括滚珠丝杠伺服机构、同步带伺服机构、直线电机伺服机构中的一种。
3.根据权利要求1所述的气动供压系统，其特征在于，所述伺服机构包括第二控制器以及与所述第二控制器电连接的输出部；
所述第一控制器与所述第二控制器电连接，所述活塞杆的另一端与所述伺服机构的输出部连接；
所述第二控制器配置为接收所述第二位置信号，并控制所述输出部直线运动，以使所述活塞杆达到所述期望位置。
4.根据权利要求1所述的气动供压系统，其特征在于，所述位移传感器位于所述伺服机构中。
5.根据权利要求1所述的气动供压系统，其特征在于，所述位移传感器设置在所述气缸中且与所述活塞杆连接。
6.根据权利要求1所述的气动供压系统，其特征在于，所述位移传感器包括磁致伸缩位移传感器、电位器式位移传感器、霍耳式位移传感器、光电式位移传感器、超声波测距传感器中的一种。
7.一种气动供压系统的驱动方法，其特征在于，包括：
获取表征有所述腔室当前气压信息的气压信号；
获取表征有所述活塞杆在所述缸体内的当前位置信息的第一位置信号；
预设所述负载的期望气压；
根据所述公式得到表征有所述活塞杆在所述缸体内的期望位置信息的第二位置信号；
根据所述第二位置信号驱动所述伺服驱动装置的输出端直线运动，以使所述活塞杆达到所述期望位置。
8.一种软体机器人，其特征在于，包括机器人本体以及如权利要求1-6中任一项所述的气动供压系统，所述第一通孔与所述机器人本体连通。
9.根据权利要求8所述的软体机器人，其特征在于，所述气动供压系统以及所述机器人本体的内部气体的比热比k和气体常数R大于空气。
10.根据权利要求9所述的软体机器人，其特征在于，所述内部气体包括氢气、氦气中的至少一种。
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| CN202211317772.9A CN115648196A (zh) | 2022-10-26 | 2022-10-26 | 气动供压系统及其驱动方法、软体机器人 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH11249746A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Sharp Corp | 流体圧サーボ機構およびその位置決め方法 |
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-
2022
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