CN105277381A

CN105277381A - 一种小型移动设备机械性能综合测试平台

Info

Publication number: CN105277381A
Application number: CN201510628680.6A
Authority: CN
Inventors: 朱华; 李雨潭; 葛世荣; 李猛钢
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: CN105277381B

Abstract

本发明公开了一种小型移动设备机械性能综合测试平台，包括支撑架，支撑架一端设有制动器、扭矩传感器、驱动滚筒和驱动电机，制动器通过联轴器一与扭矩传感器连接，扭矩传感器通过联轴器二与驱动滚筒连接，驱动滚筒通过联轴器三与驱动电机，支撑架另一端设有可微动调节的从动滚筒，驱动滚筒和从动滚筒之间设有上托辊总成，皮带安装在驱动滚筒、上托辊总成和从动滚筒上，皮带下方设有下托辊总成，支撑架一侧设有红外热像仪。本发明可以对小型移动设备的里程、驱动力、制动力和发热等性能进行测量，测试方法简单可靠，解决了目前尚无小型移动设备机械性能相关测试设备的问题。

Description

一种小型移动设备机械性能综合测试平台

技术领域

本发明涉及一种机械性能综合测试装置，尤其是一种小型移动设备机械性能综合测试平台，该测试平台可以用来测量小型移动设备，尤其是移动机器人的里程、驱动力、制动力和发热性能。

背景技术

现阶段，对于小型移动设备，尤其是小型移动机器人的相关性能测试还没有一个系统完善的方法。通常的测试方法，如测量机器人的行驶里程，需要操作人员跟随机器人一同行走；若测量机器人的驱动力矩，需要寻找合适斜坡地形以检测其能否顺利攀爬；若测量机器人的制动力，同样需要合适的斜坡地形以检测其是否溜坡，等等。上述测试方法不仅耗费人力(若机器人行驶数公里，则操作人员需跟随其行走数公里)，而且不易找到合适的地形条件供其测试。此外，即便可以通过上述方法进行相关测试，但是测试结果需要间接求解，同样十分不便。

因此，如果能够提出一种科学有效的针对小型移动设备的机械性能综合测试装置，能够实现对其主要性能，如里程、驱动力、制动力、发热等参数进行测试，这对于此类设备性能科学有效的测试具有重要意义。

发明内容

发明目的：为了解决小型移动设备如移动机器人的主要性能参数测试问题，本发明提供了一种机械性能综合测试装置，该测试装置可以对小型移动设备的行驶里程、驱动力、制动力、发热等性能参数进行测试。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种小型移动设备机械性能综合测试平台，包括制动器、扭矩传感器、驱动滚筒、驱动电机、皮带、上托辊总成、从动滚筒、支撑架、下托辊总成和红外热像仪；所述支撑架一端设有制动器、扭矩传感器支架、驱动滚筒和驱动电机，扭矩传感器固定在扭矩传感器支架上，制动器通过联轴器一与扭矩传感器连接，扭矩传感器通过联轴器二与驱动滚筒连接，驱动滚筒通过联轴器三与驱动电机连接，支撑架另一端设有可微动调节的从动滚筒，驱动滚筒和从动滚筒之间设有上托辊总成，皮带安装在驱动滚筒、上托辊总成和从动滚筒上，皮带下方设有下托辊总成，支撑架一侧设有红外热像仪。

进一步的，所述上托辊总成包括上托辊支架、上托滚轴、轴承一、上托辊和螺栓一，上托辊支架通过螺栓一与支撑架连接，上托滚轴通过轴承一分别与上托辊支架和上托辊连接，上托辊外表面与皮带接触。

进一步的，所述下托辊总成包括下托辊支架、下托滚轴、轴承二、下托辊、螺栓二、顶盖和螺栓三，下托辊支架通过螺栓二与支撑架连接，下托滚轴通过轴承二分别与下托辊支架和下托辊连接，下托辊外表面与皮带接触，顶盖通过螺栓三与下托辊支架连接。

进一步的，所述驱动滚筒包括支撑轴、滚筒支撑架、轴承三、端板和滚筒一，滚筒支撑架与支撑架连接，支撑轴通过轴承三与滚筒支撑架连接，支撑轴一端与联轴器二连接，支撑轴另一端与联轴器三连接，滚筒一端部通过端板与支撑轴焊接，滚筒一外表面与皮带接触。

进一步的，所述从动滚筒包括滚筒支架、滚筒轴、轴承四、滚筒二、张紧螺栓和螺栓四，滚筒支架通过螺栓四与支撑架连接，滚筒轴通过轴承四分别与滚筒支架和滚筒二连接，滚筒二外表面与皮带接触，张紧螺栓与滚筒支架连接。

进一步的，所述支撑架端部还设有可拆式斜坡。

进一步的，所述皮带上方设有栏杆。

进一步的，所述制动器为磁粉制动器；所述驱动电机为无极变速电机。

进一步的，所述联轴器一和联轴器二均为弹性柱销联轴器；所述联轴器三为弹性螺纹式夹紧联轴器。

有益效果：该小型移动设备机械性能综合测试装置可以对小型移动设备的里程、驱动力、制动力和发热等性能进行测量，测试方法简单可靠，解决了目前尚无小型移动设备机械性能相关测试设备的问题。

附图说明

图1为该小型移动设备机械性能综合测试装置结构示意图；

图2为支撑架示意图；

图3为上托辊总成示意图；

图4为图3中A向视图；

图5为下托辊总成示意图；

图6为图5中A向视图；

图7为驱动滚筒示意图；

图8为从动滚筒示意图；

图9为图8中A向视图。

图1-2中：1、制动器；2、联轴器一；3、扭矩传感器；4、联轴器二；5、驱动滚筒；6、联轴器三；7、驱动电机；8、皮带；9、上托辊总成；10、栏杆；11、可拆式斜坡；12、从动滚筒；13、支撑架；14、下托辊总成；15、扭矩传感器支架；红外热像仪16；

图3-4中：9-1、上托辊支架；9-2、上托滚轴；9-3、轴承一；9-4、上托辊；9-5、螺栓一；

图5-6中：14-1、下托辊支架；14-2、下托滚轴；14-3、轴承二；14-4、下托辊；14-5、螺栓二；14-6、顶盖；14-7、螺栓三；

图7中：5-1、支撑轴；5-2、滚筒支撑架；5-3、轴承三；5-4、端板；5-5、滚筒一；

图8-9中：12-1、滚筒支架；12-2、滚筒轴；12-3、轴承四；12-4、滚筒二；12-5、张紧螺栓；12-6、螺栓四。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1和2所示，本发明的小型移动设备机械性能综合测试平台包括制动器1、扭矩传感器3、驱动滚筒5、驱动电机7、皮带8、上托辊总成9、从动滚筒12、支撑架13、下托辊总成14和红外热像仪16。所述支撑架13一端设有制动器1、扭矩传感器支架15、驱动滚筒5和驱动电机7，扭矩传感器3固定在扭矩传感器支架15上，制动器1通过联轴器一2与扭矩传感器3连接，扭矩传感器3通过联轴器二4与驱动滚筒5连接，驱动滚筒5通过联轴器三6与驱动电机7，支撑架13另一端设有可微动调节的从动滚筒12和可拆式斜坡11。驱动滚筒5和从动滚筒12之间设有上托辊总成9，皮带8安装在驱动滚筒5、上托辊总成9和从动滚筒12上，皮带8下方设有下托辊总成14，皮带8上方设有栏杆10，支撑架13一侧设有红外热像仪16。

本实施例中，所述制动器1为磁粉制动器；所述驱动电机7为无极变速电机；所述联轴器一2和联轴器二4均为弹性柱销联轴器；所述联轴器三6为弹性螺纹式夹紧联轴器。

如图3和4所示，所述上托辊总成9包括上托辊支架9-1、上托滚轴9-2、轴承一9-3、上托辊9-4和螺栓一9-5，上托辊支架9-1通过螺栓一9-5与支撑架13连接，上托滚轴9-2通过轴承一9-3分别与上托辊支架9-1和上托辊9-4连接，上托辊9-4外表面与皮带8接触。

如图5和6所示，所述下托辊总成14包括下托辊支架14-1、下托滚轴14-2、轴承二14-3、下托辊14-4、螺栓二14-5、顶盖14-6和螺栓三14-7，下托辊支架14-1通过螺栓二14-5与支撑架13连接，下托滚轴14-2通过轴承二14-3分别与下托辊支架14-1和下托辊14-4连接，下托辊14-4外表面与皮带8接触，顶盖14-6通过螺栓二14-7与下托辊支架14-1连接。

如图7所示，所述驱动滚筒5包括支撑轴5-1、滚筒支撑架5-2、轴承三5-3、端板5-4和滚筒一5-5，滚筒支撑架5-2与支撑架13连接，支撑轴5-1通过轴承三5-3与滚筒支撑架5-2连接，支撑轴5-1一端与联轴器二4连接，支撑轴5-1另一端与联轴器三6连接，滚筒一5-5端部通过端板5-4与支撑轴5-1焊接，滚筒一5-5外表面与皮带8接触。

如图8和9所示，所述从动滚筒12包括滚筒支架12-1、滚筒轴12-2、轴承四12-3、滚筒二12-4、张紧螺栓12-5和螺栓四12-6，滚筒支架12-1通过螺栓四12-6与支撑架13连接，滚筒轴12-2通过轴承四12-3分别与滚筒支架12-1和滚筒二12-4连接，滚筒二12-4外表面与皮带8接触，张紧螺栓12-5与滚筒支架12-1连接。通过张紧螺栓12-5对滚筒支架12-1进行微动调节，使皮带8张紧。

本实施例中，轴承一9-3、轴承二14-3、轴承三4-3和轴承四12-3均为深沟球轴承。

小型移动设备通过可拆式斜坡移动到皮带上，在对小型移动设备的里程进行测量时，应将连接无极变速电机与驱动滚筒的弹性螺纹式夹紧联轴器松开，同时将设备至于皮带上，使设备主动运行，带动皮带从动转动。根据扭矩传感器传回的信息可以得出驱动滚筒旋转的圈数，再根据驱动滚筒的直径则可以得出移动设备的运行里程。调整磁粉制动器的制动力矩，则可以得出在不同阻力下的行驶里程。同理，通过调整不同的制动力矩，当移动设备无法再驱动皮带运动时，则为该设备的最大驱动力矩。在对移动设备制动力矩进行测试时，需要将连接无极变速电机与驱动滚筒的弹性螺纹式夹紧联轴器锁死，将磁粉制动器的制动力矩设为0，使无极变速电机主动带动皮带运行，通过皮带带动移动设备被动运行，当出现打滑现象或者移动设备行开始跟随皮带被动运动时，此时无极变速电机的驱动力矩则为移动设备的制动力矩。同时，在测量移动设备里程时，可以使用红外热像仪来测量设备的发热。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：包括制动器(1)、扭矩传感器(3)、驱动滚筒(5)、驱动电机(7)、皮带(8)、上托辊总成(9)、从动滚筒(12)、支撑架(13)、下托辊总成(14)和红外热像仪(16)；所述支撑架(13)一端设有制动器(1)、扭矩传感器支架(15)、驱动滚筒(5)和驱动电机(7)，扭矩传感器(3)固定在扭矩传感器支架(15)上，制动器(1)通过联轴器一(2)与扭矩传感器(3)连接，扭矩传感器(3)通过联轴器二(4)与驱动滚筒(5)连接，驱动滚筒(5)通过联轴器三(6)与驱动电机(7)连接，支撑架(13)另一端设有可微动调节的从动滚筒(12)，驱动滚筒(5)和从动滚筒(12)之间设有上托辊总成(9)，皮带(8)安装在驱动滚筒(5)、上托辊总成(9)和从动滚筒(12)上，皮带(8)下方设有下托辊总成(14)，支撑架(13)一侧设有红外热像仪(16)。

2.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述上托辊总成(9)包括上托辊支架(9-1)、上托滚轴(9-2)、轴承一(9-3)、上托辊(9-4)和螺栓一(9-5)，上托辊支架(9-1)通过螺栓一(9-5)与支撑架(13)连接，上托滚轴(9-2)通过轴承一(9-3)分别与上托辊支架(9-1)和上托辊(9-4)连接，上托辊(9-4)外表面与皮带(8)接触。

3.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述下托辊总成(14)包括下托辊支架(14-1)、下托滚轴(14-2)、轴承二(14-3)、下托辊(14-4)、螺栓二(14-5)、顶盖(14-6)和螺栓三(14-7)，下托辊支架(14-1)通过螺栓二(14-5)与支撑架(13)连接，下托滚轴(14-2)通过轴承二(14-3)分别与下托辊支架(14-1)和下托辊(14-4)连接，下托辊(14-4)外表面与皮带(8)接触，顶盖(14-6)通过螺栓三(14-7)与下托辊支架(14-1)连接。

4.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述驱动滚筒(5)包括支撑轴(5-1)、滚筒支撑架(5-2)、轴承三(5-3)、端板(5-4)和滚筒一(5-5)，滚筒支撑架(5-2)与支撑架(13)连接，支撑轴(5-1)通过轴承三(5-3)与滚筒支撑架(5-2)连接，支撑轴(5-1)一端与联轴器二(4)连接，支撑轴(5-1)另一端与联轴器三(6)连接，滚筒一(5-5)端部通过端板(5-4)与支撑轴(5-1)焊接，滚筒一(5-5)外表面与皮带(8)接触。

5.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述从动滚筒(12)包括滚筒支架(12-1)、滚筒轴(12-2)、轴承四(12-3)、滚筒二(12-4)、张紧螺栓(12-5)和螺栓四(12-6)，滚筒支架(12-1)通过螺栓四(12-6)与支撑架(13)连接，滚筒轴(12-2)通过轴承四(12-3)分别与滚筒支架(12-1)和滚筒二(12-4)连接，滚筒二(12-4)外表面与皮带(8)接触，张紧螺栓(12-5)与滚筒支架(12-1)连接。

6.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述支撑架(13)端部还设有可拆式斜坡(11)。

7.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述皮带(8)上方设有栏杆(10)。

8.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述制动器(1)为磁粉制动器；所述驱动电机(7)为无极变速电机。

9.根据权利要求1所述的一种小型移动设备机械性能综合测试平台，其特征在于：所述联轴器一(2)和联轴器二(4)均为弹性柱销联轴器；所述联轴器三(6)为弹性螺纹式夹紧联轴器。