一种用于液压四足机器人的集成式油路块
阅读说明：本技术 一种用于液压四足机器人的集成式油路块 (Integrated oil way block for hydraulic quadruped robot ) 是由 陈云川 骆敏舟 张佳丽 李聪 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于液压四足机器人的集成式油路块,其包括溢流阀、正压件和油路块,所述溢流阀、正压件安装在所述油路块上,并与所述油路块内部连通；以及蓄能器、过滤器和传感件,所述蓄能器、过滤器和传感件均安装在所述油路块上,所述蓄能器和过滤器连通所述油路块内部；本发明通过建立铝合金7075-T6的集成油路块,精简了液压四足机器人液压系统设计难度；集中式油路块可以整体拆卸,可以快速装配到别的足式机器人上,扩大了集成式油路块的使用范围,增强了互换性；使用寿命更长,减少了损失。(The invention discloses an integrated oil circuit block for a hydraulic quadruped robot, which comprises an overflow valve, a positive pressure piece and an oil circuit block, wherein the overflow valve and the positive pressure piece are arranged on the oil circuit block and are communicated with the inside of the oil circuit block; the energy accumulator, the filter and the sensing piece are all arranged on the oil path block, and the energy accumulator and the filter are communicated with the inside of the oil path block; according to the invention, by establishing the integrated oil circuit block of the aluminum alloy 7075-T6, the design difficulty of the hydraulic system of the hydraulic quadruped robot is reduced; the integrated oil circuit block can be integrally disassembled and can be quickly assembled on other foot type robots, so that the application range of the integrated oil circuit block is expanded, and the interchangeability is enhanced; the service life is longer, and the loss is reduced.)
技术领域
本发明涉及四足机器人技术领域，特别是一种用于液压四足机器人的集成式油路块。
背景技术
现在液压四足机器人的液压系统开发主要是依靠软管或者是硬管直接连接，在考虑好所需要的液压元件(例如蓄能器，单向阀)后，再在管路上单独进行增加，这时候大多都需要新增添一个独立的小型液压块去给所要装配的液压元件做载体。这样虽然这样在日后开发中的元件增添中很方便，但是这样大大增加了接头的数量，使得整个液压系统的沿程损失增大，也使得液压系统的连接点过多，增加漏油隐患；各个液压块的固定也同样成了棘手的问题；分布式的排布让我们对蓄能器以及过滤器等液压元件的定期维护产生困难。
这种液压系统配置方案明显不足以支撑液压四足机器人的基本可靠性以及维护简便性，单独液压载体的设计也增加了设计人员的重复劳动。集成式的油路块提高响应速度，挺高整体液压系统性能；模块化的设计精简了设计流程，加快了未来设备更新的速度。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明所要解决的技术问题是现有液压系统配置方案明显不足以支撑液压四足机器人的基本可靠性以及维护简便性，单独液压载体的设计也增加了设计人员的重复劳动。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于液压四足机器人的集成式油路块，其包括溢流阀、正压件和油路块，所述溢流阀、正压件安装在所述油路块上，并与所述油路块内部连通；以及，蓄能器、过滤器和传感件，所述蓄能器、过滤器和传感件均安装在所述油路块上，所述蓄能器和过滤器连通所述油路块内部。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述传感件包括第一压力传感器、第二压力传感器和温度传感器，所述第一压力传感器安装在所述溢流阀上，所述第二压力传感器和温度传感器安装在所述油路块上。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述油路块为方形结构，其包括有第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面，所述第一侧面与第三侧面相对，所述第二侧面与第四侧面相对。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述第一侧面上设置第一液压油口，所述第三侧面上设置第二液压油口，所述第二侧面上设置第三液压油口，所述第一液压油口和第二液压油口相对。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述油路块内部设置有第一流通管和第二流通管，所述第一流通管一端连接所述第一液压油口，另一端连接所述第二液压油口并且第一流通管垂直连通所述第二压力传感器、溢流阀和正压件；所述第二流通管一端连接所述第三液压油口，另一端垂直穿过所述第一流通管并且第二流通管与第一流通管内部连通。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述第一侧面上还设置第四液压油口，所述第三侧面上还设置第五液压油口，所述第四侧面上设置第六液压油口，所述第四液压油口与第五液压油口相对设置，所述第六液压油口与第三液压油口相对设置。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述油路块内部还设置有第三流通管、第四流通管和第五流通管；所述第三流通管和第四流通管同轴设置且不连通，所述第五流通管和第二流通管同轴设置且不连通。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，所述第三流通管一端连接所述第四液压油口，另一端垂直连通所述油路块上的过滤器，所述第四流通管一端连接所述第五液压油口，另一端垂直连通过滤器。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述第五流通管穿过所述第三流通管并且两者内部联通，第五流通管一端连接第六液压油口，另一端垂直连通所述溢流阀至第一压力传感器，所述第五流通管靠近第六液压油口处垂直连通所述蓄能器。
作为本发明所述用于液压四足机器人的集成式油路块的一种优选方案，其中：所述第二流通管一端连接所述第三液压油口，另一端垂直连通所述溢流阀；所述第一流通管位于第三液压油口和溢流阀连通口之间，所述第四流通管位于溢流阀连通口和蓄能器连通口之间。
本发明的有益效果：本发明的效果如下：
(1)通过建立铝合金7075-T6的集成油路块，精简了液压四足机器人液压系统设计难度。相比于传统的钢丝编织胶管连接，使用高强度的铝合金建立油路在减轻了重量的同时，也增强了油路孔道间的可靠度，液压元件加上机械组件加起来重量仅9.8KG，若采用软管连接，则重量在20KG以上。采用密集式的油路块布置，长宽230*265mm，最高处高度为283mm，减小了液压元件的装配空间，对于集中式维护有很大的帮助。
(2)集中式油路块可以整体拆卸，可以快速装配到别的足式机器人上，扩大了集成式油路块的使用范围，增强了互换性。
(3)相比于使用钢丝编织的软管连接相比，钢丝编织的软管在压力油通过时产生振动，容易发生磨损，一般在1年使用时间后，就要更换，否则安全性会大大降低；本集成式油路块在液压系统开启以及受到冲击时不会产生振动，7075-T6的刚度和耐磨损度都远超软管，减小了沿程损失，除了定期检查接头是否有断裂之外，其他油道无需维护，接头的使用寿命一般在5-7年，大大延长液压系统的寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为第一个实施例中的液压元件连接图。
图2为第二个实施例中的油路块内部结构图。
图3为第二个实施例中的液压元件与内部管道连通结构图。
图4为第二个实施例中的镂空后的油路块结构图。
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，下面结合说明书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，但是本发明还可以采用其他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推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
实施例1
参照图1，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种用于液压四足机器人的集成式油路块
包括溢流阀101、正压件102和油路块200，油路块200为方形结构，溢流阀101和正压件102安装在油路块200上，该溢流阀101采用螺纹式插装溢流阀，设置开启压力为23Mpa，系统过载时保护液压系统；正压件102可以保证泵的吸油正常。
进一步的，还包括蓄能器103、过滤器104和传感件105，三者均安装在油路块200上，具体的，传感件105包括第一压力传感器105a、第二压力传感器105b和温度传感器105c，第一压力传感器105a安装在所述溢流阀101上，第二压力传感器105b和温度传感器105c安装在所述油路块200上，用于监测进油以及回油压力，监测回油温度，从而判定液压系统的工作状态。
进一步的，为了减少泵的脉冲对液压系统的影响，蓄能器103采用气囊式隔膜式蓄能器，规格为0.75L，250Bar，此款蓄能器103油气隔离，油不易氧化，反应快，尺寸小，重量轻，制造维护成本低，非常适合液压四足机器人。
为了满足高精度电液伺服阀对油液的清洁度要求，过滤器104的精度应在3～5μm左右，同时考虑到滤芯更换方便以及安装尺寸等因素，故选用符合ISO4406 15/12的倒立管式纸质过滤器104。
进一步的，液压四足机器人的工作状态较为复杂，在进行一些行走或是奔跑步态时，可能会导致回油的液压油不连续，甚至发生吸空，这会验证影响液压泵以及机器人整体的性能，所以，为了保证泵的吸油正常，正压件102是自制外壳与NXQ式0.25L的气囊组合式的正压组件，打入2Mpa的压力。
实施例2
参照图2～4，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，油路块200为方形结构，其包括有第一侧面200a、第二侧面200b、第三侧面200c和第四侧面200d，第一侧面200a与第三侧面200c相对，第二侧面200b与第四侧面200d相对。
进一步的，第一侧面200a上设置第一液压油口200a-1和第四液压油口200a-2，第二侧面200b上设置第三液压油口200b-1，第三侧面200c上设置第二液压油口200c-1和第五液压油口200c-2，第四侧面200d上设置第六液压油口200d-1。
进一步的，油路块200内部设置有第一流通管201、第二流通管202、第三流通管203、第四流通管204和第五流通管205，具体的，第一流通管201一端连接第一液压油口200a-1，另一端连接第二液压油口200c-1，第二压力传感器105b、温度传感器105c和正压件102位于第一流通管201上方，第一流通管201与第二压力传感器105b、温度传感器105c和正压件102依次连通。
第二流通管202一端连接第三液压油口200b-1，另一端垂直穿过第一流通管201垂直连通溢流阀101并且第二流通管202与第一流通管201内部连通，第一流通管201从第三液压油口200b-1和溢流阀101连通口之间穿过。
第三流通管203一端连接第四液压油口200a-2，另一端垂直连通油路块200上的过滤器104，第四流通管204与第三流通管203同轴设置且不连通，过滤器104和溢流阀101位于第三流通管203上方，第四流通管204一端连接第五液压油口200c-2，另一端垂直连通过滤器104。
第五流通管205和第二流通管202同轴设置且不连通，具体的，蓄能器103位于第三流通管203和第五流通管205上方，第五流通管205穿过第三流通管203并且两者内部联通，第五流通管205一端连接第六液压油口200d-1，另一端垂直连通溢流阀101至第一压力传感器105a，第六液压油口200d-1为工艺孔，第五流通管205靠近第六液压油口200d-1处垂直连通蓄能器103，第三流通管203从溢流阀101连通口和蓄能器103连通口之间穿过。
进一步的，压力油从泵的出口流出，通过第五液压油口200c-2流入第四流通管204，同时通过第五流通管205与蓄能器103油口以及第一压力传感器105a油口连通，压力油流经过滤器104从第四液压油口200a-2流出，输向执行元件。返回的回油通过第一液压油口200a-1进入第一流通管201，依次连通第二压力传感器105b，溢流阀101，温度传感器105c，以及正压件102，回油从第二液压油口200c-1流出，流入泵的进油口。
在保证安装螺栓以及连通管有5mm壁厚的前提下，对油路块200进行镂空，减轻重量，如图3所示。
重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。
此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。
应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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