当今科学技术飞速发展,机器人技术已经得到越来越广泛的应用。随着机器人的不断成熟,一些制约其发展的因素也逐渐显现出来。目前应用普遍的机器人对自身重量相当或更大的负载时往往不能保证其精确的定位精度。较大型设备及零件的搬运、装配由于对精度的要求较高仍然需要借助吊车进行人工操作。因此重载机器人精密定位研究已逐渐成为机器人的未来发展趋势之一。本文提出的复合驱动关键技术,是以重载机器人关节臂为试验研究对象进行分析研究。利用复合驱动液压马达体积小出力大、伺服电机定位精度高的特点,可较大幅度地提高重载机器人的综合性能。复合驱动由液压马达、液压比例控制系统、关节臂、扭矩传感器、伺服电机和编码传感器组成。通过伺服电机轴上的扭矩传感器和编码器实时获取液压马达驱动关节臂扭矩和伺服电机实际转角位置信号,并与控制器中给定的设定扭矩和转角指令值进行比较,调节液压比例控制系统的压力和流量来调整液压马达实际驱动伺服电机的扭矩。从而实现伺服电机借助于液压马达对重载机器人关节臂扭矩负载和转角位置的双重控制。在研究现有的液压伺服系统与电机驱动伺服系统的基础上,经过理论分析研究,建立了复合驱动控制系统的物理模型;详细分析了复合驱动控制系统的控制策略,对其液压系统和电机系统之间的相互关系进行研究;设计并搭建了系统的外部控制电路,设计了系统的软件并编写了系统的控制应用程序;对系统所需要的PWM脉冲信号在不同占空比的情况下进行了试验仿真,得出了相关的实验数据及结论;通过对系统的策略分析分别应用液压伺服系统和电机伺服系统的相关知识建立了复合驱动控制系统的数学模型,从扭矩性质的这个角度证明了伺服电机系统与液压系统复合而产生的总扭矩的合理性,从理论上再次验证了复合伺服驱动的正确性。通过对系统的试验,使复合驱动系统能够完成相应的动作,对得出的数据进行分析和研究,验证了复合驱动控制技术的可行性与合理性。