The design and analysis of bionic robot drive system based on hydraulic SEA

杜挺豪1，韩莉莉1，宁　祎1，罗健文2，杜婷婷1

（1.河南工业大学 机器人研究所，郑州 450007；2.哈尔滨工业大学 机器人研究所，哈尔滨 150080）

DU Ting-hao1,　HAN Li-li1,　NING Yi1,　LUO Jian-wen2,　DU Ting-ting1



基于液压SEA的仿生机器人驱动器设计研究

The design and analysis of bionic robot drive system based on hydraulic SEA

杜挺豪1，韩莉莉1，宁祎1，罗健文2，杜婷婷1

（1.河南工业大学 机器人研究所，郑州 450007；2.哈尔滨工业大学 机器人研究所，哈尔滨 150080）

DU Ting-hao1,HAN Li-li1,NING Yi1,LUO Jian-wen2,DU Ting-ting1

摘要：根据液压串联弹性驱动器（以下简称液压SEA）驱动仿生机器人关节的需要，设计了一种新型驱动器，其驱动电路采用三级控制结构和深度电流负反馈技术。阐述了驱动器的设计原理和动态特性分析，并对制作的驱动器物理系统进行了性能测试。结果表明，驱动器输出负载电流稳定，线性度好，响应速度快，满足设计要求。

关键词：仿生机器人；液压SEA；驱动器；深度电流负反馈

0　引言

重载仿生机器人需要较大的负载能力和驱动力矩，其驱动方式的选择非常重要。电机驱动的功率密度低，负载能力小，满足不了这类机器人的需要；而液压驱动以其功率密度高，响应速度快和负载能力强的优越性能受到了工程界的青睐。

1　系统结构与技术要求

研究的驱动器主要用于液压SEA驱动的仿生机器人。该驱动器作为仿生机器人的重要执行部分，除了要求输出功率大、动、静态性能好，还要具有线性度好、响应速度快、频带宽等特点[1]。特别对于液压驱动的仿生机器人来说，要尽量减少液压管线的分布，减轻仿生机器人的重量。设计的驱动器要满足轻量化、小型化的要求，易于与液压SEA集成。液压SEA驱动器的结构如图1所示。……