位置可精确控制的闭环气动装置的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别是一种具有位置可精确控制的闭环气动装置的类人机器人。

背景技术：

类人肌腱结构与大众生活息息相关，类人肌腱结构在人类生活中越来越多的被运用。当前，大部分的类人肌腱结构采用电磁阀控制气动肌腱来实现，可控位置只有初始和终止两位置，且精度差；现有技术还未解决这样的问题。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种类人肌腱结构的闭环气动装置，能够实现多点位高精度控制位置，增加运动的韧性，且运行稳定。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

位置可精确控制的闭环气动装置,包括：基体，置于基体上的气动肌腱运动模块，输出与接收电流成比例的气压从而控制气动肌腱运动模块工作的气压调节模块，发送电流指令到气压调节模块的控制模块。

前述的位置可精确控制的闭环气动装置,气动肌腱运动模块组成有：连接于气压条件模块的气动肌腱，连接于气动肌腱的联动组件。

前述的位置可精确控制的闭环气动装置,联动组件组成有：联动于气动肌腱的链轮链条，反作用于链轮链条的阻尼器和伸缩弹簧，同轴心于上述链轮链条并用于支撑链轮的轴承。

前述的位置可精确控制的闭环气动装置,气压调节模块组成有：转换控制模块的电流指令成气压指令的电-气比例阀开关阀，安装于基体上并用于检测气路的精确气压值的汇流板。

前述的位置可精确控制的闭环气动装置,气压调节模块还组成有：连接于电-气比例阀开关阀并检测气压数值的气压检测传感器，连接于气压检测传感器并调节气压数值达到要求数值的电-气比例阀控制阀。

前述的位置可精确控制的闭环气动装置,控制模块组成有：STM32开发控制模块，接收STM32开发控制模块的指令并调整电流数值再发送到气压调节模块的DA/AD电磁阀驱动模块。

前述的位置可精确控制的闭环气动装置,控制模块还组成有：实时反馈数据到DA/AD电磁阀驱动模块的编码器。

本发明的有益之处在于：本发明提供一种类人肌腱结构的闭环气动装置，能够实现多点位高精度控制位置；控制模块和气压调节模块的配合实现整个系统的闭环控制，也保证发送数值与实际数值的一致；气动肌腱运动模块保证整个运动的韧性和稳定。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明气压调节模块的一种实施例的结构示意图；

图中附图标记的含义：

1 基体，2 气压调节模块，3 控制模块，4 气动肌腱运动模块，5 编码器，6 电-气比例阀开关阀，7 电-气比例阀控制阀，8 气压检测传感器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

位置可精确控制的闭环气动装置,包括：基体，置于基体上的气动肌腱运动模块，输出与接收电流成比例的气压从而控制气动肌腱运动模块工作的气压调节模块，发送电流指令到气压调节模块的控制模块。

气动肌腱运动模块组成有：连接于气压条件模块的气动肌腱，连接于气动肌腱的联动组件。联动组件组成有：联动于气动肌腱的链轮链条，反作用于链轮链条的阻尼器和伸缩弹簧，同轴心于链轮链条的轴承，此轴承固定于链轮轴末端，起到支撑、固定链轮传动的作用。当气动肌腱伸缩运动时，它带动链轮链条运动，阻尼器与伸缩弹簧反作用于链轮链条，保证整个运动的韧性和稳定。

气压调节模块组成有：转换控制模块的电流指令成气压指令的电-气比例阀开关阀，安装于基体上并用于检测气路的精确气压值的汇流板；气压调节模块还组成有：连接于电-气比例阀开关阀并检测气压数值的气压检测传感器，连接于气压检测传感器并调节气压数值达到要求数值的电-气比例阀控制阀；电-气比例阀开关阀、电-气比例阀控制阀均安装在汇流板工作面上，电-气比例阀开关阀、电-气比例阀控制阀的气路与汇流板的气路连通，汇流板的气路末端有气压检测传感器，用于检测气路的精确气压值。当控制模块向电-气比例阀开关阀发出一数值电流指令后，电-气比例阀开关阀输入与电流-气压成比例的气压，此数值气压是否符合要求，需要气压检测传感器验证，气压检测传感器反馈气压数值后，电-气比例阀控制阀来调节气压数值直至达到要求数值。

控制模块组成有：STM32开发控制模块，接收STM32开发控制模块的指令并调整电流数值再发送到气压调节模块的DA/AD电磁阀驱动模块。控制模块还组成有：实时反馈数据到DA/AD电磁阀驱动模块的编码器。STM32开发控制模块发指令至DA/AD电磁阀驱动模块，DA/AD电磁阀驱动模块收到指令后，发送电流指令至气压调节模块，气压调节模块控制气动肌腱运动模块工作，编码器实时反馈数据至编码器控制模块。编码器控制模块发指令至DA/AD电磁阀驱动模块，DA/AD电磁阀驱动模块根据接收到编码器控制模块的指令实时修正发送给气压调节模块的电流数值，直至数据吻合。

闭环气动装置的运行过程： 当STM32开发控制模块发送运动指令给控制模块后，控制模块随即发送电流指令至气压调节模块，此时电-气比例阀开关阀按照接收电流大小打开相应比例的气压阀口，当电-气比例阀的输出气压延输出气路至气压检测传感器时，传感器检测此时的气压值与指令气压后，反馈结果至电-气比例阀控制阀，控制阀工作，调节气路气压值与指令气压值相同后，气压调节模块输出气压回路打开，控制气动肌腱运动模块运动相应的角度，安装于气动肌腱运动模块末端的编码器，检测此时的实际转动角度与指令转动角度是否吻合，如不吻合，继续发送指令至气压调节模块，调整气动肌腱运动模块运动到准确的角度值；如此完成一个闭环的运行过程。

本发明提供一种类人肌腱结构的闭环气动装置，能够实现多点位高精度控制位置；控制模块和气压调节模块的配合实现整个系统的闭环控制，也保证发送数值与实际数值的一致；气动肌腱运动模块保证整个运动的韧性和稳定；弥补现在市场上的类人肌腱结构可控位置只有初始点和终止点，且精度差的缺点；实现了类人肌腱结构的闭环精确控制，提高了机器人的观赏性和智能性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。