技術(shù)特征：

1.一種用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器，其特征在于：包括電機控制器通過信號線與旋轉(zhuǎn)編碼器連接，電機控制器通過電力線與直流電機連接，對直流電機進行伺服控制；

電機控制器通過總線連接實時計算機控制系統(tǒng)，接收計算機在每個控制周期所生成的控制量，并對直流電機進行實時控制；

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸出端連接實時計算機控制系統(tǒng)，輸入端連接模擬多路選擇器，接收選擇信號；

旋轉(zhuǎn)編碼器、直流電機和減速箱依次連接；

換向器的輸入端連接減速箱，輸出端的輸出軸線上設(shè)置由依次固定連接的彈性元件、彈簧連桿轉(zhuǎn)接件和機器人關(guān)節(jié)連桿組成的傳動機構(gòu)；

第一絕對角度傳感器同軸設(shè)置于彈性元件上，用于測量換向器輸出軸的絕對位置；第二絕對角度傳感器設(shè)置于所述機器人關(guān)節(jié)連桿，用于測量機器人關(guān)節(jié)連桿的絕對位置；所述第一絕對角度傳感器和第二絕對角度傳感器的輸出端連接所述模擬多路選擇器的模擬輸入端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器，其特征在于：所述彈性元件為一種平面螺旋線形的線性元件，截面為矩形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器，其特征在于：所述直流電機為內(nèi)置霍爾傳感器的直流無刷電機，所述霍爾傳感器通過信號線連接電機控制器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器，其特征在于：所述模擬多路選擇器為二選一模擬多路選擇器，具有三個輸入端口，分別是選通端口、第一模擬輸入端口和第二模擬輸入端口，具有一個輸出端口為模擬輸出端口。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括一個A/D轉(zhuǎn)換器和一個通用數(shù)字I/O端口，A/D轉(zhuǎn)換器的 輸入通道與模擬多路選擇器的模擬輸出端口相連，通用數(shù)字I/O端口與模擬多路選擇器的選通端口相連，用于選通相應(yīng)的絕對角度傳感器，并將被選通的絕對角度傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器，其特征在于：絕對角度傳感器的輸出量在系統(tǒng)掉電的情況下不丟失。

7.一種用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：由絕對角度傳感器獲取機器人關(guān)節(jié)連桿絕對位置；

步驟2：由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將絕對角度傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入到實時計算機控制系統(tǒng)中；

步驟3：實時計算機控制系統(tǒng)根據(jù)原始的電機控制輸入量和獲取到的機器人關(guān)節(jié)連桿絕對位置計算新的電機控制量；

步驟4：計算機控制系統(tǒng)將新的電機控制量輸出到電機控制器，對直流電機進行控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器的控制方法，其特征在于：還可以使用低通濾波器對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)角度數(shù)字信號進行濾波降噪處理，再輸入到實時計算機控制系統(tǒng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器的控制方法，其特征在于：所述新的電機控制量為：

θ_sn＝K₁θ_s-K₂θ₂

其中，θ_sn是新的電機控制量，θ_s為原始的電機控制輸入量，θ₂為機器人關(guān)節(jié)連桿轉(zhuǎn)角的絕對位置，K₁為原始電機控制量權(quán)重系數(shù)，K₂為機器人關(guān)節(jié)角度權(quán)重系數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于機器人關(guān)節(jié)的串聯(lián)彈性驅(qū)動器的控制方法，其特征在于：所述原始電機控制量權(quán)重系數(shù)K₁的計算過程：

$K_1=\frac{K^{\′}}{K}$

所述機器人關(guān)節(jié)角度權(quán)重系數(shù)K₂的計算過程為：

$K_2=\frac{K^{\′}}{K}-1$

其中，K′為所期望獲得的機器人關(guān)節(jié)等效剛度系數(shù)，K為安裝于機器人關(guān)節(jié)的彈性元件的特征剛度系數(shù)。