CN103969003A - 一种小型移动机器人重心测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小型移动机器人重心测量装置，包括：蝶式千斤顶、减速电机、传动丝杠、底板、传感器支座、称重传感器、测量平台、传感器滑块、连接轴销等。根据基于力矩平衡原理的四点称重测量方法，设计了了一种小型移动机器人重心测量装置，具有四点称重传感器并能通过蝶式千斤顶将测量平台的一端抬高，从而实现重心位置和重量的测量，用于测量小型机器人的重心位置及其重量。
Description
所属领域
本发明专利涉及一重心测量装置，特别是一种小型移动机器人重心测量装置。
背景技术
重心的位置在工程上有着非常重要的意义，重心位置的确定有利于保持物体的平衡与稳定。对移动机器人来说，重心位置对动力性、制动稳定性、越野性都有重要影响。
规则而密度均匀的物体可以通过计算其几何中心来确定物体的重心。而机器人的结构不规则并且使用多种材料而使其密度分布不均。所以其重心难以通过理论计算的方法获得，而通过实验的方法可以很容易的确定其重心位置。
目前，最常用的重心测量方法是基于力矩平衡原理的四点称重测量方法。该方法通过成四边形布置的四个称重传感器测量四点的重量，然后通过力矩平衡方程式计算出物体的重心位置，并可同时测量出物体的重量。其主要的操作步骤是测量平台水平时，测量四点称重传感器的重量值，然后根据力矩平衡公式计算出物体重心的测量平面水平方向上X轴和Y轴的重心位置。将测量平台的一端抬高一定的角度，然后测量四点称重传感器的重量值，根据力矩平衡公式计算出物体重心的垂于与测量平面Z轴方向的上重心位置。
但目前，已有的基于该方法的测量装置主要适用于大型工程机器的重心测量，不适用于小型机器人的测量。
因此，需要一种小型移动机器人重心测量装置，具有四点称重传感器并能抬高一端。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型移动机器人重心测量装置，用于测量小型机器人的重心位置及其重量。
本发明的技术方案是：为了实现上述目的，本发明包括：蝶式千斤顶、减速电机、传动丝杠、底板、传感器支座、称重传感器、测量平台、传感器滑块、连接轴销等。
本发明将4个称重传感器布置在长方形四角。两个传感器分别安装在蝶式千斤顶的上端，另外两个传感器分别安装在底板另一端的两个传感器支座上。因为蝶式千斤顶是机械方式传动、结构简单、体积小，所以使用蝶形千斤顶作为升举机构。两个蝶式千斤顶通过一个丝杠驱动。丝杠通过一个减速电机驱动，可以实现远程控制。由于在升举过程中，传感器的位置会发生变化，因此将传感器安装在传感器滑块上，使其能够相对于传感器支座滑动。传感器通过连接轴销与顶板的连接孔连接。
本发明专利具有的有益效果是:根据基于力矩平衡原理的四点称重测量方法，发明了一种小型移动机器人重心测量装置，具有四点称重传感器并能通过蝶式千斤顶将测量平台的一端抬高，从而实现重心位置和重量的测量。
附图说明
图1为本发明的立体图。
图2为本发明的测量平面水平时立体图。
图3为本发明的测量平面抬高时立体图。
图4为本发明的传感器支座放大图。
图2中：1-蝶式千斤顶、2-减速电机、3-传动丝杠、4-底板、5-传感器支座、6-传感器、7-测量平台。
图4中：8-传感器滑块、9-连接轴销。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
一种小型移动机器人重心测量装置，包括：蝶式千斤顶1、减速电机2、传动丝杠3、底板4、传感器支座5、称重传感器6、测量平台7、传感器滑块8、连接轴销9。
本发明将4个称重传感器6布置在长方形四角，如图2所示。两个称重传感器6分别安装在蝶式千斤顶1的顶端，另外两个称重传感器6分别安装在底板4另一端的两个传感器支座5上。因为蝶式千斤顶1是机械方式传动、结构简单、体积小，所以使用蝶形千斤顶1作为升举机构。两个蝶式千斤顶1通过一个传动丝杠3同步驱动。传动丝杠3通过一个减速电机2驱动，可以实现远程控制。由于在升举过程中，传感器支座5上的称重传感器6的位置会发生变化，因此将称重传感器6安装在传感器滑块8上，传感器滑块8安装在传感器支座5的滑槽中，使称重传感器6能够相对于传感器支座5滑动。称重传感器6通过连接轴销9与测量平台7的连接孔连接。
该测量装置可以通过控制减速电机2驱动传动丝杠3使两个蝶式千斤顶1同步升举。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明专利所作的进一步详细说明，不能认定本发明专利只局限于这些说明。对于本发明专利所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利结构的前提下，做出的推演和替换，都应属于本发明专利的保护范围。
Claims (4)
1.一种小型移动机器人重心测量装置，包括：蝶式千斤顶（1）、减速电机（2）、传动丝杠（3）、底板（4）、传感器支座（5）、称重传感器（6）、测量平台（7）、传感器滑块（8）、连接轴销（9）。
2.依据权利要求1所述，本发明将4个称重传感器（6）布置在长方形四角，如图2所示；两个称重传感器（6）分别安装在蝶式千斤顶（1）的顶端，另外两个称重传感器（6）分别安装在底板（4）另一端的两个传感器支座（5）上；因为蝶式千斤顶（1）是机械方式传动、结构简单、体积小，所以使用蝶形千斤顶（1）作为升举机构；两个蝶式千斤顶（1）通过一个传动丝杠（3）同步驱动；传动丝杠（3）通过一个减速电机（2）驱动，可以实现远程控制；由于在升举过程中，传感器支座（5）上的称重传感器（6）的位置会发生变化，因此将称重传感器（6）安装在传感器滑块（8）上，传感器滑块（8）安装在传感器支座（5）的滑槽中，使称重传感器（6）能够相对于传感器支座（5）滑动；称重传感器（6）通过连接轴销（9）与测量平台（7）的连接孔连接。
3.依据权利要求2所述，该测量装置可以通过控制减速电机（2）驱动传动丝杠（3）使两个蝶式千斤顶（1）同步升举。
4.依据权利要求2和权利要求3所述，本发明根据基于力矩平衡原理的四点称重测量方法，设计了一种小型移动机器人重心测量装置，具有四点称重传感器并能通过蝶式千斤顶将测量平台的一端抬高，从而实现重心位置和重量的测量。
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Publications (1)
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