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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器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：CN116466560B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-16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：202310271612.3，技术领域涉及：G05B9/03；该发明授权一种冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器是由姜潮;丁凯;王中华;胡德安设计研发完成，并于2023-03-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器在说明书摘要公布了：本发明属于特种机器人领域，本发明提供了一种冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器。伺服驱控器包括MCU控制板、伺服驱动板、传感感知板和低压电源板，并通过铜柱和连接器实现板与板之间的物理和电气连接，形成冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器。该伺服驱控器采用分层双层控制器架构，下层控制器可以通过合理分配阈值，采用先主机模块工作、实时主机故障检测、后备模块预备冷启动、后备模块切入工作的复合冗余模式。该复合冗余工作模式不仅可以解决冷冗余切换数据丢失问题，也可以提高模块在辐射环境下的累计剂量，提高机器人关节伺服驱控器在辐射环境下的服役寿命问题。

本发明授权一种冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器在权利要求书中公布了：1.一种冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器，其特征在于，所述机器人关节伺服驱控器包括MCU上层控制器、MCU下层控制器、电压型逆变器、伺服无框力矩电机、位置反馈电路、电流采样调理电路、FLT过载保护电路、电源板供电电路和冗余型栅极驱动电路； 所述MCU上层控制器用于计算冗余型栅极驱动机器人关节伺服驱控器的运动算法，并根据伺服无框力矩电机的故障模式进行模型重构计算，同时，将计算结果实时发送至MCU下层控制器； 所述MCU下层控制器用于控制位置反馈电路和传感器单元的信号采集和处理，所述MCU下层控制器根据这些信号判断机器人关节伺服驱控器的故障点位和类型，同时，负责向MCU上层控制器发送容错命令； 所述电源板供电电路用于为冗余型栅极驱动的机器人关节伺服驱控器正常工作提供电源电压； 所述冗余型栅极驱动电路包括集成芯片栅极驱动电路和分立器件栅极驱动电路共同组成； 所述集成芯片栅极驱动电路用于输出移位信号； 所述分立器件栅极驱动电路用于在所述集成芯片栅极驱动电路处于故障时替代所述集成芯片栅极驱动电路输出移位信号，所述分立器件栅极驱动电路包括分立器件上桥臂栅极驱动电路和分立器件下桥臂栅极驱动电路； 所述分立器件上桥臂栅极驱动电路由上桥臂电压型逆变器双放电回路、上桥臂OCL电路、上桥臂充电泵跳变型负压电路、上桥臂电源切换电路、上桥臂恒流源电路、上桥臂逻辑取反电路和自举倍压电路组成； 所述上桥臂电压型逆变器双放电回路由第十六二极管D16和第三电阻R3并联组成，在电压型逆变器中的第十七N型MOS管N17开通时只有一个充电回路，电压型逆变器中的第十七N型MOS管N17关断时有两个放电回路，能够从硬件设计上留有一定的死区时间避免发生串宏； 所述上桥臂OCL电路由第十二极管D10和第十一二极管D11以及第十N型MOS管N10和第四P型MOS管P4组成，所述上桥臂OCL电路特点可避免斩波在电平移位时发生交越失真，同时也为电压型逆变器第十七N型MOS管N17导通时提供足够的灌电流； 所述上桥臂充电泵跳变型负压电路由第二飞跨电容C2、第十二二极管D12、第十三二极管D13、第十四二极管D14和第十五二极管D15以及第十一N型MOS管N11和第十二N型MOS管N12组成，所述下桥臂充电泵跳变型负压电路用于在电压型逆变器关闭时形成负压放电，减少放电拖尾现象，加速电压型逆变器关断过程； 所述上桥臂电源切换电路由第九N型MOS管N9和第十分压电阻R10和第十一分压电阻R11组成； 所述上桥臂恒流源电路则是由第三P型MOS管P3和第八N型MOS管N8以及第十二反馈电阻R12组成； 所述上桥臂逻辑取反电路则是由第七N型MOS管N7组成，所述逻辑取反电路用于集成芯片和分立栅极驱动电路在冗余切换时的逻辑一致性，避免停机修改算法； 所述自举倍压电路是由第十三N型MOS管N13、第五P型MOS管P5、第十四N型MOS管N14、第六P型MOS管P6、第七P型MOS管P7、第十五N型MOS管N15、第八P型MOS管P8、第十六N型MOS管N16组成； 所述自举倍压电路中的第三飞跨电容C3一端分别与第五P型MOS管P5、第十四N型MOS管N14的漏端连接，另外一端分别与第六P型MOS管P6、第七P型MOS管P7的漏源端连接； 所述分立器件下桥臂栅极驱动电路由下桥臂电压型逆变器双放电回路、下桥臂OCL电路、下桥臂充电泵跳变型负压电路、下桥臂电源切换电路、下桥臂恒流源电路、下桥臂逻辑取反电路组成； 所述分立器件上桥臂栅极驱动电路比分立器件下桥臂栅极驱动电路，仅多了一个自举倍压电路，其它的电路组成和基本连线方式都相同。

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