高性能电液驱动机器人关节控制方法研究文献综述

目前，机器人的驱动方式有多种，主要包括电机驱动、气动人工肌肉驱动和液压驱动等。液压驱动与其他方式对比，最大的优点就是其功率质量比高。近年来随着电子和液压驱动技术的迅猛发展，电液伺服控制技术正得到广泛应用，它以大功率质量比的优点获得了机器人技术领域的广泛关注。电液伺服控制技术以其灵活稳定、能量密度大的优异性能，越来越多的被应用到机器人中。美国波士顿动力公司陆续发布的BigDog系列、Petman系列和Atlas系列机器人，展示了液压驱动机器人的高动态特性、大负载能力和很强的环境适应性。

电液伺服系统具有抗冲击能力强、响应速度快和控制精度高等优点，尤其在直线运动驱动方面较电机驱动等具有优势。对电液伺服系统的研究主要包括两个方面：其一是对电液基础元件的研究，例如液压缸、伺服阀等；其二是对电液控制系统的研究。液压驱动系统的控制精度、动态品质等性能会直接影响机器人的操作稳定性和负载能力等，因此为设计更为稳定和灵活的机器人动力和传动系统，满足适应多种野外作业环境的需求，本课题的任务是研究高性能电液驱动机器人关节控制系统的设计理论。要求研究高压强下电液伺服系统各组成部分，包括电机驱动的液压源、高速开关阀、油路、蓄能器、液压缸等的建模方法，构建系统模型，并开展仿真研究，为设计结构紧凑、高效的电液伺服系统建立基础。

1. 选题背景和意义：
2. 课题关键问题及难点：

关键问题：

1、掌握电液伺服控制系统的基本原理：包括其基础元件的工作机理和特征，电液系统的品质特性；

2、建立电机驱动、液压传动机器人关节的理论模型：包括各部分的数学模型和仿真模型。

3、对液压系统进行建模仿真：通过仿真确定其系统特性等指标，确定其能否满足工作需求；

4、从理论上研究其控制方法：研究电液系统的控制算法，并分析各控制参数以及非线性因素对控制系统性能的影响；

难点：

1：建立电液系统理论模型，在不影响整体特性的同时尽量简化模型；

2：对液压系统进行仿真，明确系统各个参数对液压系统整体性能的影响，并尽量优化系统参数使其满足工作需求；