随着机器人应用的扩展，作为特殊机器人的液压四重机器人由于其高移动性和负载能力而受到极大关注。液压系统中，阀控制的动力系统通过控制伺服阀来控制液压致动器，以调节进入致动器的液压油的流量。际上，由于控制输入信号通常很小，控制输入信号必须由控制放大器处理并放大以便可操作以控制伺服阀的操作。出了伺服阀控制电路的电路图，控制电路同时控制一个支路的三个伺服分配器，经Multisim仿真分析后，开发出印刷电路板。后，利用半物理仿真设备建立了测试系统的控制模型，并通过驱动板放大了功率，结果表明驱动电路稳定可靠，满足了测试系统的要求。
计。足机器人;液压驱动;功率放大;半物理模拟中图分类号：TN710？ 34; TP242.6文件代码：A货号：1004？ 373X（2013）19？ 0157？ 03引言近几十年来，机器人技术发展迅速：虽然大多数移动机器人更喜欢使用电动机作为驱动器，但电动机器人能够承受重负荷的能力是一个问题。以忽略，必须解决[1？ 2]。究表明，液压控制可以使四足机器人具有更高的行驶速度，更大的负载能力和出色的操控性[3？ 5]。前，BigDog四足仿生机器人[6？ 7]由波士顿动力有限公司开发的最具代表性的国外;山东大学开发的四足液压机器人在重量和速度上都有了很大的提高。器人可以在没有负载的情况下以1米/秒的速度达到相对稳定的对角线台阶，当负载重约80千克时，机器人可以以0.4米/秒的速度达到对角线台阶[8？ 9]。文档中涉及的四足步行机器人也由液压驱动。个液压四足机器人的结构由四个具有相同机身和相同结构的行走腿组成，四个行走腿对称地完美分布。1是机器人机构的示意图。足机器人的每个移动腿具有三个自由度，1号旋转关节执行腿的横向移动，2号和3号旋转关节执行腿的横向移动和定位，其中可以引起机器人的前后，每个关节都由液压缸的膨胀和收缩控制。液伺服阀与电液转换一起进行功率放大，从而控制液压缸的动作。
具有控制精度高，响应速度快的优点。服阀轻便小巧，易于控制和固定等。涉及的四足机器人的12个关节都由阀控电力系统驱动。
液伺服阀选用FF系列电液伺服阀中的FF101，这是一种带有力反馈的高效双喷流量控制阀。
服阀中的电机转矩的电磁转矩与输入电流成比例。以推断，伺服阀芯的位移与输入电流成正比，通过阀芯的流量与输入电流成正比[9]。服阀的额定功率为40 mA，控制系统通过输出0到5 V之间的模拟电压信号来控制伺服阀。
此，电压信号必须转换为输出信号。DC对应伺服阀执行相应的动作。件设计控制电路有三个通道，可以同时控制三脚伺服分配器，将外部调度的步态数据转换成相应的电压值，形成外部输入信号，并控制由关节的角位移传感器返回的电压值。
装置中产生控制信号，并且控制信号由控制电路的电源控制，以控制伺服阀和液压缸的操作。服阀控制电路的结构图如图2所示。服阀控制电路使用与电流并联的负反馈来消除由阀引起的增益变化和阀的相位延迟。
过线圈的阻抗变化[10]。率放大部分采用A类互补对称功率放大器电路来克服交叉失真。3示出了单个公共控制电路，其中控制信号输入在运算放大器TL084的反相端上。出电流和输入电压相反。[R10]和[C7]用于改善电路的稳定性。系统还具有低通滤波的作用; [R11]和[R12]形成电流深度反馈，运算放大器后面的元件形成A类互补对称功率放大器电路; V 被连接到15 V，-V连接的输入电压施加到所述电压输入-15 V.在图3中，功率晶体管使用D1760，B1184，其中D1760是NPN晶体管和B1184是一个PNP晶体管。[I]是输入电流，恒温阀芯[Iout]是输出电流，其理论值是：[Iout = -1 R12R11I = -501I]（1）最大输出电流为50.1 mA，它大于伺服阀的额定电流，以满足设计要求。载上可用的最大功率如下：[pom =（V-UCES）22RL]（2）其中：[V]是电源电压，[UCES]是晶体管饱和管的电压降通常[UCES]等于2 V; [RL]是伺服阀线圈的电阻值，理论最大额定功率为1.69 W.使用Multisim软件频率特性测试仪和双通道示波器检查仿真时，模拟输入幅度为5 V，频率为1 Hz，输出电压为3.560 V，频率为1 Hz，模拟输入输出信号如图所示4.在低通滤波[R10]和[C7]的作用下，电路的截止频率为740 Hz，有效滤除高频干扰信号。
数频率特性曲线为如图5所示，横坐标表示频率。兹;纵坐标表示放大倍数的自然对数的20倍，单位为dB。验验证使用Quarc硬件在环仿真设备来测试驱动电路。Quinc硬件在环仿真设备包括DS1104接口板，QPID数据采集板和QUARC仿真包。QPID数据采集板具有8个A / D和8个D / A，可同时采样所有数字A / D，编码器和I / O，刷新D / A和数字I / O.图6显示了单个关节半物理测试模型，qy2表示右前腿密封控制电路的输入信号，其余液压缸的电压为2 V，其中包含其他气缸液压在一定位置。位移传感器反馈信号可以通过Quarc保存在Matlab工作空间中。
试结果如图7所示。压泵的输出压力为7 MPa。前腿连接器的输入测试信号在1到4 V之间，频率为0.1 Hz。
线表示输入信号，虚线表示接头的角度。
移传感器的反馈信号。馈信号的最大值为4.020 V，最小值为1.066 V，相位延迟为0.141 rad。于组装接头的角位移传感器的机械游隙，反馈曲线在顶部看起来变平。压缸的入口和出口相对较薄，导致连接液压缸的油管变薄，从而导致拦截现象和脚和脚的严重程度，从而导致反馈曲线的轻微滞后。论脚踏式液压机器人的应用领域非常广泛：详细介绍了电液伺服阀功率放大器的设计原理，工艺和测试结果，弱控制信号的功率为放大。试结果表明控制电路稳定可靠。未来的设计中，可以改进机械设计以减少或消除机械间隙，同时改善油路和液压缸之间的连接并减少拦截现象。
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