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龙图腾网获悉合肥工业大学申请的专利一种单腿液压助力外骨骼控制方法及其控制装置与外骨骼获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117124322B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311168375.4，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种单腿液压助力外骨骼控制方法及其控制装置与外骨骼是由陈珊;张新甫;陈嘉禾;董方方;韩江设计研发完成，并于2023-09-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种单腿液压助力外骨骼控制方法及其控制装置与外骨骼在说明书摘要公布了：本发明公开了一种单腿液压助力外骨骼控制方法及其控制装置与外骨骼。单腿液压助力外骨骼控制方法为：各关节采用并联式协调的泵控部分和阀控部分，泵控部分包括可变泵控油源和决定可变泵控油源出口流量方向的两个二通开关阀，阀控部分包括液压油源和四个二通电液伺服阀，两个电液伺服阀控制液压油源流向相应液压缸两腔的流量，另外两个电液伺服阀控制相应液压缸两腔流向油箱的流量；计算各关节的有杆腔期望流量和无杆腔期望流量，由此对各关节进行泵阀流量分配。本发明有效克服了单腿液压助力外骨骼的多关节强耦合、液压驱动器的高阶非线性和模型不确定性的影响，实现了外骨骼对人运动的良好跟随和助力，降低了系统能耗，实现了更长的续航时间。

本发明授权一种单腿液压助力外骨骼控制方法及其控制装置与外骨骼在权利要求书中公布了：1.一种单腿液压助力外骨骼控制方法，其用于控制单腿液压助力外骨骼的行动；其特征在于，所述控制方法包括以下步骤： 将分别应用于所述外骨骼的踝关节、膝关节和髋关节的三个液压系统均采用并联式泵阀协调电液系统；每个并联式泵阀协调电液系统包括并联式协调的泵控部分和阀控部分；所述泵控部分包括一个可变泵控油源PS1和决定可变泵控油源PS1出口流量方向的两个二通开关阀SV1、SV2；所述阀控部分包括四个二通电液伺服阀PV1、PV2、PV3与PV4和一个液压油源PS2，电液伺服阀PV1和PV2控制液压油源PS2流向相应液压缸两腔的流量，电液伺服阀PV3和PV4控制相应液压缸两腔流向油箱的流量； 针对单腿液压助力外骨骼各关节的并联式泵阀协调电液系统，根据各关节的参考转动角度参考转动角速度参考转动角加速度液压缸实际驱动力FL、实际转动角度q、实际转动角速度得到各关节的有杆腔期望流量α2p＝[α2p1α2p2α2p3]T和无杆腔期望流量Q1m＝[Q1m1Q1m2Q1m3]T；其中，用i表示三个关节的序号，则第i个关节的有杆腔期望流量为α2pi，第i个关节的无杆腔期望流量为Q1mi； 根据α2p、Q1m计算各关节对应的PS1、PV1、PV2、PV3、PV4的控制电压，以进行各关节的泵阀流量分配； 其中，各关节对应的PS1、PV1、PV2、PV3、PV4的控制电压的计算方法包括以下步骤： 根据α2p、Q1m对各关节进行泵阀流量分配； 针对第i个关节，所述第i个关节的变转速泵PS1的控制电压upi为： 如果那么sw1i＝1，sw2i＝0， 如果那么sw1i＝0，sw2i＝1， 如果那么sw1i＝0，sw2i＝0，Qpdi＝0； 其中，表示第i个关节液压缸的期望位移，Qpbound表示使用变转速泵的最小边界流量，Qpdi表示第i个关节的变转速泵的期望输出流量，sw1i和sw2i分别表示第i个关节中泵控部分的流量进入液压缸无杆腔时开关阀的开关状态和进入液压缸有杆腔时开关阀的开关状态； 得到第i个关节的变转速泵PS1的控制电压为 所述第i个关节的伺服阀的控制电压upv1i，upv2i，upv3i，upv4i为： Q1pdi＝sw1iQpdi，Q2pdi＝sw2iQpdi，Q1vdi＝Q1mi-Q1pdi，Q2vdi＝α2pi+Q2pdi，其中Q1pdi和Q2pdi分别表示第i个关节中来自泵控部分的无杆腔期望进油流量与有杆腔期望进油流量，Q1vdi和Q2vdi分别表示第i个关节中来自阀控部分的无杆腔期望进油流量与有杆腔期望出油流量； 如果Q1vdi＞0，那么upv3i＝0； 如果Q1vdi＜0，那么upv1i＝0， 如果Q1vdi＝0，那么upv1i＝0，upv3i＝0； 如果Q2vdi＞0，那么upv2i＝0， 如果Q2vdi＜0，那么 如果Q2vdi＝0，那么upv2i＝0，upv4i＝0； 其中，第i个关节中PV1的控制电压为upv1i；第i个关节中PV2的控制电压为upv2i；第i个关节中PV3的控制电压为upv3i；第i个关节中PV4的控制电压为upv4i； 由此得到各关节对应的PS1、PV1、PV2、PV3、PV4的控制电压。

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