CN106153360B - 基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法 - Google Patents
基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106153360B CN106153360B CN201510140932.0A CN201510140932A CN106153360B CN 106153360 B CN106153360 B CN 106153360B CN 201510140932 A CN201510140932 A CN 201510140932A CN 106153360 B CN106153360 B CN 106153360B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- self
- locking
- test
- fixed
- terrain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 226
- 230000008859 change Effects 0.000 title description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 16
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 claims description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本发明提供一种自锁式地形变换与重构综合测试装置及测试方法，测试装置包括承载基础和多个测试单元；每个测试单元均包括自锁式升降机构、固定滑杆和测试壳体；固定滑杆垂直设置，固定滑杆的底端固定安装于承载基础；测试壳体为空腔结构，套设于固定滑杆的外部，并且，测试壳体具有沿固定滑杆上升或下降的通道；自锁式升降机构包括固定端支座、自锁卡片、自锁弹簧、解锁杆和解锁孔。优点为：在构建具有一定规模的测试装置后，只需要调整并记录各个测试单元的高度，即可得到具有不同特征的地形和路面，而不需要重新构建测试装置，并且数据可量测记录，提高了测试装置的通用性，节约了测试场地和测试资金。
Description
技术领域
本发明属于智能行进体和非智能行进体测试技术领域，具体涉及一种自锁式地形变换与重构综合测试装置及测试方法。
背景技术
行进体包括智能行进体和非智能行进体，对于智能行进体，例如，灾害搜救类智能行进体，是一种面向地震灾难应用、能够在废墟缝隙中运动与探测、并可对废墟中的幸存者实施辅助救援的智能行进体系统，已成为当今重要的研究领域。研究出高效的灾害搜救类智能行进体，并使其广泛运用到灾后救援工作中，可降低人力物力投入、减少救援工作中的意外伤亡，并提高救援效率与成功率，对于提高人类自身抵抗自然灾害能力的进程具有显著意义。
对于灾害搜救类智能行进体的研究，重点需解决的问题之一为：如何提高智能行进体的运动能力，使其能够适应各种复杂的地形条件，例如，废墟、泥地、沙地、台阶、倾斜弯道、陡坡或壕沟等。因此，在智能行进体的研究过程中，需要反复使用测试装置对智能行进体的性能进行测试。
同样的，对于非智能行进体，例如，车模、小型无人车辆等，也需要对其通过能力、越障能力、转弯和防倾覆等能力进行性能测试。
现有技术中，在对智能行进体和非智能行进体进行不平整路面测试时，主要采用以下两种方式之一模拟不平整路面：(1)将不同高度砖块、木料等建筑材料平铺在路面上，从而临时构建一个不平整路面；(2)在泥土路面挖掘不同深度的小型沟壑，达到模拟不平整路面的效果。
上述方式存在的主要问题为：(1)构建完成的测试装置的测试指标单一固定不可调整，因此，针对不同种类智能行进体和非智能行进体，需要构建具有不同测试路面指标的测试装置，其中，路面指标包括不平整度、倾斜度、和障碍高度等；因此，具有测试装置搭建过程繁琐的问题，另外，由于需要搭建多个独立的测试装置，也造成了大量场地和资金的浪费。(2)无法成为定型的测试装置，测试指标非固定，不易量化智能行进体的综合行动能力。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种自锁式地形变换与重构综合测试装置及测试方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种自锁式地形变换与重构综合测试装置，包括承载基础(1) 和多个测试单元(2)；
各个所述测试单元(2)排列固定于所述承载基础(1)上；
其中，每个所述测试单元(2)均包括自锁式升降机构(3)、固定滑杆(4) 和测试壳体(5)；所述固定滑杆(4)垂直设置，所述固定滑杆(4)的底端固定安装于所述承载基础(1)；所述测试壳体(5)为空腔结构，套设于所述固定滑杆(4)的外部，并且，所述测试壳体(5)具有沿所述固定滑杆(4)上升或下降的通道；
所述自锁式升降机构(3)包括固定端支座(3.1)、自锁卡片(3.2)、自锁弹簧(3.3)、解锁杆(3.4)和解锁孔(3.5)；所述固定端支座(3.1)包括固定连接的第1固定块(3.1.1)和第2固定块(3.1.2)，并且，所述第1固定块(3.1.1) 的上表面与所述测试壳体(5)的底面固定连接，所述第1固定块(3.1.1)的下表面与所述第2固定块(3.1.2)的上表面固定连接；所述自锁卡片(3.2)的一端为固定端，可上下滑动的套设于所述第1固定块(3.1.1)，所述自锁卡片(3.2) 的另一端为自由端，所述自锁卡片(3.2)开设有通孔，并且，所述固定滑杆(4)从所述通孔中穿过，所述通孔的直径大于所述固定滑杆(4)的外径；所述自锁弹簧(3.3)设置于所述自锁卡片(3.2)的下面，所述自锁弹簧(3.3)的一端固定于所述第2固定块(3.1.2)，另一端在非受力状态下向上倾斜设置并向所述自锁卡片(3.2)的末端施加向上弹力，使所述自锁卡片(3.2)向上弹起，保持所述自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁接触并保持一定倾角；所述测试壳体(5)的壳壁竖向设置所述解锁孔(3.5)，所述解锁孔(3.5)位于所述自锁卡片(3.2)的活动端的正上方，所述解锁孔(3.5)的孔径大于所述解锁杆(3.4)的外径，提供所述解锁杆(3.4)的运行通道。
优选的，所述第2固定块(3.1.2)的横向长度大于所述第1固定块(3.1.1) 的横向长度。
优选的，所述自锁弹簧(3.3)为开口朝左的U形结构，包括弯折部和开口部；所述开口部具有第1端面和第2端面，所述第1端面和所述第2端面均固定到所述第2固定块(3.1.2)，并且，所述第1端面和所述第2端面在水平方向具有位置偏差。
优选的，所述测试壳体(5)的横截面为矩形。
优选的，各个所述测试壳体(5)的侧面之间紧密接触。
优选的，还包括用于限制各个所述测试壳体(5)倾斜的固定围板(6)；所述固定围板(6)的底端与所述承载基础(1)的外围固定连接。
本发明还提供一种自锁式地形变换与重构综合测试方法，包括以下步骤：
S1，将n个测试单元(2)排列固定于承载基础(1)上，使相邻测试单元(2) 的测试壳体(5)紧密接触；其中，n为自然数；
此时，对于任意一个测试单元(2)，承载基础(1)作为固定滑杆(4)的支撑基础，保持固定滑杆(4)处于垂直状态；
自锁弹簧(3.3)的弹力将自锁卡片(3.2)的末端向上弹起，使所述自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁接触并保持一定倾角，进而使自锁卡片(3.2)仅能够在第1固定块(3.1.1)的限制下转动；在测试壳体(5)的重力作用下，在所述自锁卡片(3.2)的两端，分别产生大小相等、方向相反的第1 摩擦力和第2摩擦力，第1摩擦力和第2摩擦力使所述自锁卡片(3.2)作微量逆时针旋转，因此，第1摩擦力和第2摩擦力共同构成逆时针力偶，伴随着负重的增加，所述力偶也随之增加，所述自锁卡片(3.2)卡紧所述固定滑杆(4)，产生自锁效应，此时，测试壳体(5)的高度位置沿重力方向向下被锁死保持固定；
S2，当需要调整某个测试壳体(5)的高度时，将解锁杆(3.4)从解锁孔(3.5) 伸入，使用解锁杆(3.4)向下按动自锁卡片(3.2)的自由端，使自锁卡片(3.2) 向下运动，同时，位于自锁卡片(3.2)下面的自锁弹簧(3.3)也进行同步向下运动；当自锁卡片(3.2)向下运动时，自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁脱离接触状态，锁定力偶消失，因此，此时可向上提升测试壳体(5)，使测试壳体(5)沿固定滑杆(4)向上方顺利滑动；当将测试壳体(5)提升至所需高度时，移除解锁杆(3.4)，自锁弹簧(3.3)因外力消失而向上弹起复位，使所述自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁接触并保持一定倾角，产生自锁效应，将测试壳体(5)锁定在所需高度位置；
通过对各个测试壳体(5)升降高度的调节，实现各个测试单元(2)的测试壳体(5)上升或下降到所需的距离，则各个测试壳体(5)的上表面拼接为需要模拟的地形和路面。
优选的，还包括：
S10，构建地形曲面数学模型；
S11，每个测试单元(2)的测试壳体(5)截面为矩形，设其长度值为A0，宽度值为B0；
S12，选取A*B场地范围，即：该场地的长度值为A，宽度值为B；在所述场地布置m*n个测试单元，组成测试单元阵列；其中，m＝A/A0；n＝B/B0；
S13，在所述场地建立笛卡尔坐标系X-Y-Z；其中，X轴和Y轴为在水平面相互垂直的坐标轴；Z轴为铅垂线；
S14，获得所述m*n个测试单元在所述笛卡尔坐标系中的水平面位置坐标 (X，Y)；将所述m*n个测试单元的水平面位置坐标以及需要重构的地形曲面参数输入所述地形曲面数学模型，所述地形曲面数学模型经运算，得到每个所述测试单元的理想高度值Z1；
S15，根据每个所述测试单元的理想高度值Z1，获得相应测试单元的当前实际高度值Z2，然后调整各个测试单元的实际高度值，使其升降至趋于理想高度值Z的位置，因此，升降至不同高度的测试单元的上表面变换或重构为需模拟的地形曲面。
优选的，S15中，当调整各个测试单元的实际高度，使其升降至趋于理想高度值Z的位置之后，还包括：
S16，检测到调整后的测试单元的实际高度值Z3；
然后，判断检测得到的实际高度值Z3与理想高度值Z1的偏差是否在可容许范围内，如果在，则表明各个测试单元高度调整情况符合预期，结束对该测试单元的高度进行进一步调整；如果不在，则执行S17；
S17，进一步对测试单元的实际高度值进行调整，如此不断循环，直到调整后的实际高度值与理想高度值Z1的偏差在可容许范围内。
本发明提供的自锁式地形变换与重构综合测试装置及测试方法具有以下优点：
在构建具有一定规模的测试装置后，只需要调整并记录测量各个测试单元的高度，即可得到具有不同特征的地形和路面，而不需要重新构建测试装置，提高了测试装置的通用性，节约了测试场地和测试资金。
附图说明
图1为自锁式可重构地形综合测试装置组装后的立体示意图；
图2为自锁式可重构地形综合测试装置组装后的侧视图；
图3为每个测试单元2的机械结构立体示意图；
图4为自锁式连续调节单体的立体示意图；
图5为自锁式连续调节单体的左视图；
图6为自锁式连续调节单体的仰视图；
图7为模拟弹坑型地形路面的效果图；
图8为模拟路沟型地形路面的效果图；
图9为模拟水平壕沟型地形路面的效果图；
图10为模拟台阶型地形路面的效果图；
图11为多种类型地形路面组合后的效果图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明：
本发明提供一种自锁式地形变换与重构综合测试装置，用于对智能行进体和非智能行动体的行动能力进行测试，其中，智能行进体既可以为灾害搜救类机器人，也可以为其他智能设备，例如，车模、小型无人车辆等进行性能测试，本发明对智能行进体的具体类型并不限制。如图1所示，为自锁式可重构地形综合测试装置组装后的立体示意图；如图2所示，为自锁式可重构地形综合测试装置组装后的侧视图，包括：承载基础1和多个测试单元2；各个测试单元2排列固定于承载基础1上；在承载基础1的外围还固定有固定围板6，通过承载基础1和固定围板6的共同限位作用，使各个测试单元紧密排列于固定围板6所围成的矩形空间中，可避免在对智能行进体测试时，测试单元发生水平方向倾斜，提高了测试装置的连接性能。此外，测试单元的测试壳体5的横截面为矩形，从而可以保证各个测试单元排列并固定于承载基础上时，相邻测试壳体5之间紧密接触，不存在间隙，防止因间隙而造成对智能行进体测试的不必要干扰，达到更为逼真的模拟不平整路面的效果。
如图3所示，为每个测试单元2的机械结构立体示意图，均包括自锁式升降机构3、固定滑杆4和测试壳体5；固定滑杆4垂直设置，固定滑杆4的底端固定安装于承载基础1；测试壳体5为空腔结构，套设于固定滑杆4的外部，并且，测试壳体5具有沿固定滑杆4上升或下降的通道；
参考图4-图6：如图4所示，为自锁式连续调节单体的立体示意图；如图5所示，为自锁式连续调节单体的左视图；如图6所示，为自锁式连续调节单体的仰视图；自锁式升降机构3包括固定端支座3.1、自锁卡片3.2、自锁弹簧3.3、解锁杆3.4和解锁孔3.5；固定端支座3.1包括固定连接的第1固定块3.1.1和第2固定块 3.1.2，并且，第1固定块3.1.1的上表面与测试壳体5的底面固定连接，第1固定块 3.1.1的下表面与第2固定块3.1.2的上表面固定连接；自锁卡片3.2的一端为固定端，可上下滑动的套设于第1固定块3.1.1，自锁卡片3.2的另一端为自由端，自锁卡片3.2开设有通孔，并且，固定滑杆4从通孔中穿过，通孔的直径大于固定滑杆 4的外径；自锁弹簧3.3设置于自锁卡片3.2的下面，自锁弹簧3.3的一端固定于第2 固定块3.1.2，另一端在非受力状态下向上倾斜设置并向自锁卡片3.2的末端施加向上弹力，使自锁卡片3.2向上弹起，保持自锁卡片3.2的孔壁与固定滑杆4的外壁接触并保持一定倾角；测试壳体5的壳壁竖向设置解锁孔3.5，解锁孔3.5位于自锁卡片3.2的活动端的正上方，解锁孔3.5的孔径大于解锁杆3.4的外径，提供解锁杆3.4的运行通道。
参考图4，本发明中，第2固定块3.1.2的横向长度大于第1固定块3.1.1的横向长度。该种设计的效果为：(1)自锁卡片3.2的固定端套设于第1固定块，由于第 2固定块位于第1固定块的底端，并且，第2固定块3.1.2的横向长度大于第1固定块3.1.1的横向长度，因此，通过第2固定块的限位作用，使自锁卡片3.2仅可在第1固定块的高度范围内进行小范围的滑动或旋转。(2)当通过解锁杆向下按动自锁卡片3.2的自由端时，通过第2固定块的限位作用，使自锁卡片3.2仅可在一定的范围内逆时针旋转，保证自锁卡片在旋转到另一极限位置时，不会再次与固定滑杆4的外壁接触而锁定。
本发明中，自锁弹簧用于向自锁卡片提供向上弹力；本发明对自锁弹簧的具体结构形式并不限制，参考图6，仅为自锁弹簧的一种具体示例，自锁弹簧3.3 为开口朝左的U形结构，包括弯折部和开口部；开口部具有第1端面和第2端面，第1端面和第2端面均固定到第2固定块3.1.2，并且，第1端面和第2端面在水平方向具有位置偏差。由于第1端面和第2端面在水平方向具有位置偏差，因此，可提供较大的向上弹力。
应用上述装置，本发明提供一种自锁式地形变换与重构综合测试方法，包括以下步骤：
S1，将n个测试单元2排列固定于承载基础1上，使相邻测试单元2的测试壳体5紧密接触；其中，n为自然数；
此时，对于任意一个测试单元2，承载基础1作为固定滑杆4的支撑基础，保持固定滑杆4处于垂直状态；
自锁弹簧3.3的弹力将自锁卡片3.2的末端向上弹起，使自锁卡片3.2的孔壁与固定滑杆4的外壁接触并保持一定倾角，进而使自锁卡片3.2仅能够在第1固定块 3.1.1的限制下转动；在测试壳体5的重力作用下，在自锁卡片3.2的两端，分别产生大小相等、方向相反的第1摩擦力和第2摩擦力，第1摩擦力和第2摩擦力使自锁卡片3.2作微量逆时针旋转，因此，第1摩擦力和第2摩擦力共同构成逆时针力偶，伴随着负重的增加，力偶也随之增加，自锁卡片3.2卡紧固定滑杆4，产生自锁效应，此时，测试壳体5的高度位置沿重力方向向下被锁死保持固定；
S2，当需要调整某个测试壳体5的高度时，将解锁杆3.4从解锁孔3.5伸入，使用解锁杆3.4向下按动自锁卡片3.2的自由端，使自锁卡片3.2向下运动，同时，位于自锁卡片3.2下面的自锁弹簧3.3也进行同步向下运动；当自锁卡片3.2向下运动时，自锁卡片3.2的孔壁与固定滑杆4的外壁脱离接触状态，锁定力偶消失，因此，此时可向上提升测试壳体5，使测试壳体5沿固定滑杆4向上方顺利滑动；当将测试壳体5提升至所需高度时，移除解锁杆3.4，自锁弹簧3.3因外力消失而向上弹起复位，使自锁卡片3.2的孔壁与固定滑杆4的外壁接触并保持一定倾角，产生自锁效应，将测试壳体5锁定在所需高度位置；
通过对各个测试壳体5升降高度的调节，实现各个测试单元2的测试壳体5上升或下降到所需的距离，则各个测试壳体5的上表面拼接为需要模拟的地形和路面。
此处，本发明还提供一种自锁式地形变换与重构综合测试方法，还包括：
S10，构建地形曲面数学模型；
S11，每个测试单元2的测试壳体5截面为矩形，设其长度值为A0，宽度值为 B0；
S12，选取A*B场地范围，即：该场地的长度值为A，宽度值为B；在所述场地布置m*n个测试单元，组成测试单元阵列；其中，m＝A/A0；n＝B/B0；
S13，在所述场地建立笛卡尔坐标系X-Y-Z；其中，X轴和Y轴为在水平面相互垂直的坐标轴；Z轴为铅垂线；
S14，获得所述m*n个测试单元在所述笛卡尔坐标系中的水平面位置坐标 (X，Y)；将所述m*n个测试单元的水平面位置坐标以及需要重构的地形曲面参数输入所述地形曲面数学模型，所述地形曲面数学模型经运算，得到每个所述测试单元的理想高度值Z1；
S15，根据每个所述测试单元的理想高度值Z1，获得相应测试单元的当前实际高度值Z2，然后调整各个测试单元的实际高度值，使其升降至趋于理想高度值Z的位置，因此，升降至不同高度的测试单元的上表面变换或重构为需模拟的地形曲面。本步骤中，获得相应测试单元的当前实际高度值的获取方式可以为：刻度标定方式、激光测量方式、电磁波测量方式，也可以在每个测试单元的顶部安装微型的位置传感器，通过位置传感器自动测量得到测试单元的实际高度值。本发明对测试单元实际高度值的具体测量方式并不限制。
S15中，当调整各个测试单元的实际高度，使其升降至趋于理想高度值Z的位置之后，还包括：
S16，检测到调整后的测试单元的实际高度值Z3；
然后，判断检测得到的实际高度值Z3与理想高度值Z1的偏差是否在可容许范围内，如果在，则表明各个测试单元高度调整情况符合预期，结束对该测试单元的高度进行进一步调整；如果不在，则执行S17；
S17，进一步对测试单元的实际高度值进行调整，如此不断循环，直到调整后的实际高度值与理想高度值Z1的偏差在可容许范围内。
本发明中，通过对各种测试单元高度的灵活调整，可模拟出各种复杂地形和路面，提供测试智能行进体和非智能行进体在各种地形路面行动能力的装置。例如，如图7所示，为模拟弹坑型地形路面的效果图；如图8所示，为模拟路沟型地形路面的效果图；如图9所示，为模拟水平壕沟型不地形路面的效果图；如图10所示，为模拟台阶型地形路面的效果图；如图11所示，为多种类型地形路面组合后的效果图。当然，根据实际需求，可灵活组合出各类复杂路面，图7- 图11仅为具体的示例。
由此可见，本发明提供的自锁式地形变换与重构综合测试装置及测试方法具有以下优点：
(1)在构建具有一定规模的测试装置后，只需要调整并记录各个测试单元的高度，即可得到具有不同特征的地形和路面，而不需要重新构建测试装置，提高了测试装置的通用性，节约了测试场地和测试资金；
(2)每个测试单元均固定于承载基础上，有效达到对测试单元的固定作用，提高测试单元的连接性能，防止在对智能行进体和非智能行进体进行测试时，测试单元发生水平移位，因此，提高了对各种地形路面的模拟能力；
(3)通过固定滑杆、自锁弹簧和自锁卡片的协同作用，使测试壳体可沿固定滑杆轴向升降、驻留，实现对每个测试壳体的连续升降，并且，由于升降机构具有自锁功能，因此，具有调节方便快速的优点，从而可变换和重构各种典型地形环境，为地面移动机器人、汽车模型、其它地面移动体的通过性能、越障性能、抗倾覆能力等的测试，提供不同的、可调整的路面环境条件，且这种调整具有连续性。该装置还可为计算机路面环境仿真设计提供模型依据。
(4)为一种简便、定型、而且灵活可调的自锁式可重构地形综合测试装置，具有固定的测试指标，能够量化智能行进体和非智能行进体的综合行动能力；而且，可根据实际测试需求，灵活调整测试设备对智能行进体和非智能行进体行动能力的测试复杂难度，满足对智能行进体和非智能行进体行动能力的测试需求。
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本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，自锁式地形变换与重构综合测试装置包括承载基础(1)和多个测试单元(2)；
各个所述测试单元(2)排列固定于所述承载基础(1)上；
其中，每个所述测试单元(2)均包括自锁式升降机构(3)、固定滑杆(4)和测试壳体(5)；所述固定滑杆(4)垂直设置，所述固定滑杆(4)的底端固定安装于所述承载基础(1)；所述测试壳体(5)为空腔结构，套设于所述固定滑杆(4)的外部，并且，所述测试壳体(5)具有沿所述固定滑杆(4)上升或下降的通道；
所述自锁式升降机构(3)包括固定端支座(3.1)、自锁卡片(3.2)、自锁弹簧(3.3)、解锁杆(3.4)和解锁孔(3.5)；所述固定端支座(3.1)包括固定连接的第1固定块(3.1.1)和第2固定块(3.1.2)，并且，所述第1固定块(3.1.1)的上表面与所述测试壳体(5)的底面固定连接，所述第1固定块(3.1.1)的下表面与所述第2固定块(3.1.2)的上表面固定连接；所述自锁卡片(3.2)的一端为固定端，可上下滑动的套设于所述第1固定块(3.1.1)，所述自锁卡片(3.2)的另一端为自由端，所述自锁卡片(3.2)开设有通孔，并且，所述固定滑杆(4)从所述通孔中穿过，所述通孔的直径大于所述固定滑杆(4)的外径；所述自锁弹簧(3.3)设置于所述自锁卡片(3.2)的下面，所述自锁弹簧(3.3)的一端固定于所述第2固定块(3.1.2)，另一端在非受力状态下向上倾斜设置并向所述自锁卡片(3.2)的末端施加向上弹力，使所述自锁卡片(3.2)向上弹起，保持所述自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁接触并保持一定倾角；所述测试壳体(5)的壳壁竖向设置所述解锁孔(3.5)，所述解锁孔(3.5)位于所述自锁卡片(3.2)的活动端的正上方，所述解锁孔(3.5)的孔径大于所述解锁杆(3.4)的外径，提供所述解锁杆(3.4)的运行通道；
自锁式地形变换与重构综合测试方法，包括以下步骤：
S1，将n个测试单元(2)排列固定于承载基础(1)上，使相邻测试单元(2)的测试壳体(5)紧密接触；其中，n为自然数；
此时，对于任意一个测试单元(2)，承载基础(1)作为固定滑杆(4)的支撑基础，保持固定滑杆(4)处于垂直状态；
自锁弹簧(3.3)的弹力将自锁卡片(3.2)的末端向上弹起，使所述自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁接触并保持一定倾角，进而使自锁卡片(3.2)仅能够在第1固定块(3.1.1)的限制下转动；在测试壳体(5)的重力作用下，在所述自锁卡片(3.2)的两端，分别产生大小相等、方向相反的第1摩擦力和第2摩擦力，第1摩擦力和第2摩擦力使所述自锁卡片(3.2)作微量逆时针旋转，因此，第1摩擦力和第2摩擦力共同构成逆时针力偶，伴随着负重的增加，所述力偶也随之增加，所述自锁卡片(3.2)卡紧所述固定滑杆(4)，产生自锁效应，此时，测试壳体(5)的高度位置沿重力方向向下被锁死保持固定；
S2，当需要调整某个测试壳体(5)的高度时，将解锁杆(3.4)从解锁孔(3.5)伸入，使用解锁杆(3.4)向下按动自锁卡片(3.2)的自由端，使自锁卡片(3.2)向下运动，同时，位于自锁卡片(3.2)下面的自锁弹簧(3.3)也进行同步向下运动；当自锁卡片(3.2)向下运动时，自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁脱离接触状态，锁定力偶消失，因此，此时可向上提升测试壳体(5)，使测试壳体(5)沿固定滑杆(4)向上方顺利滑动；当将测试壳体(5)提升至所需高度时，移除解锁杆(3.4)，自锁弹簧(3.3)因外力消失而向上弹起复位，使所述自锁卡片(3.2)的孔壁与所述固定滑杆(4)的外壁接触并保持一定倾角，产生自锁效应，将测试壳体(5)锁定在所需高度位置；
通过对各个测试壳体(5)升降高度的调节，实现各个测试单元(2)的测试壳体(5)上升或下降到所需的距离，则各个测试壳体(5)的上表面拼接为需要模拟的路面。
2.根据权利要求1所述的基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，所述第2固定块(3.1.2)的横向长度大于所述第1固定块(3.1.1)的横向长度。
3.根据权利要求1所述的基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，所述自锁弹簧(3.3)为开口朝左的U形结构，包括弯折部和开口部；所述开口部具有第1端面和第2端面，所述第1端面和所述第2端面均固定到所述第2固定块(3.1.2)，并且，所述第1端面和所述第2端面在水平方向具有位置偏差。
4.根据权利要求1所述的基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，所述测试壳体(5)的横截面为矩形。
5.根据权利要求4所述的基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，各个所述测试壳体(5)的侧面之间紧密接触。
6.根据权利要求1所述的基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，还包括用于限制各个所述测试壳体(5)倾斜的固定围板(6)；所述固定围板(6)的底端与所述承载基础(1)的外围固定连接。
7.根据权利要求1所述的基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，还包括：
S10，构建地形曲面数学模型；
S11，每个测试单元(2)的测试壳体(5)截面为矩形，设其长度值为A0，宽度值为B0；
S12，选取A*B场地范围，即：该场地的长度值为A，宽度值为B；在所述场地布置m*n个测试单元，组成测试单元阵列；其中，m＝A/A0；n＝B/B0；
S13，在所述场地建立笛卡尔坐标系X-Y-Z；其中，X轴和Y轴为在水平面相互垂直的坐标轴；Z轴为铅垂线；
S14，获得所述m*n个测试单元在所述笛卡尔坐标系中的水平面位置坐标(X，Y)；将所述m*n个测试单元的水平面位置坐标以及需要重构的地形曲面参数输入所述地形曲面数学模型，所述地形曲面数学模型经运算，得到每个所述测试单元的理想高度值Z1；
S15，根据每个所述测试单元的理想高度值Z1，获得相应测试单元的当前实际高度值Z2，然后调整各个测试单元的实际高度值，使其升降至趋于理想高度值Z的位置，因此，升降至不同高度的测试单元的上表面变换或重构为需模拟的地形曲面。
8.根据权利要求7所述的基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法，其特征在于，S15中，当调整各个测试单元的实际高度，使其升降至趋于理想高度值Z的位置之后，还包括：
S16，检测到调整后的测试单元的实际高度值Z3；
然后，判断检测得到的实际高度值Z3与理想高度值Z1的偏差是否在可容许范围内，如果在，则表明各个测试单元高度调整情况符合预期，结束对该测试单元的高度进行进一步调整；如果不在，则执行S17；
S17，进一步对测试单元的实际高度值进行调整，如此不断循环，直到调整后的实际高度值与理想高度值Z1的偏差在可容许范围内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510140932.0A CN106153360B (zh) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510140932.0A CN106153360B (zh) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106153360A CN106153360A (zh) | 2016-11-23 |
| CN106153360B true CN106153360B (zh) | 2018-11-13 |
Family
ID=57339296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510140932.0A Expired - Fee Related CN106153360B (zh) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106153360B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111319064A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-06-23 | 王澎飞 | 一种用于检测服务机器人协调性的方法 |
| CN115824496B (zh) * | 2023-01-10 | 2023-06-06 | 哈尔滨学院 | 一种机器人运动平衡的测试装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61251738A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-08 | Mazda Motor Corp | 車両用テストコ−ス |
| CN101424090B (zh) * | 2008-11-26 | 2011-11-09 | 厦门松霖科技有限公司 | 自锁升降杆 |
| CN201600826U (zh) * | 2009-09-11 | 2010-10-06 | 孙丁成 | 一种模拟地形模型装置 |
| CN102855806B (zh) * | 2012-09-18 | 2014-06-18 | 中国水利水电科学研究院 | 一种物理模型快速搭建系统和方法 |
| CN103473981B (zh) * | 2013-09-22 | 2015-09-02 | 王飞 | 一种电子沙盘系统及方法 |
| CN204461784U (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-08 | 胡卫建 | 自锁式地形变换与重构综合测试装置 |
-
2015
- 2015-03-27 CN CN201510140932.0A patent/CN106153360B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106153360A (zh) | 2016-11-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021174794A1 (zh) | 一种土岩双元边坡整体破坏模式的监测验证系统与方法 | |
| CN106153358B (zh) | 地形变换与可重构综合测试装置及测试方法 | |
| Baziar et al. | Effect of underground tunnel on the ground surface acceleration | |
| CN206540677U (zh) | 一种测试隧道正断层黏滑错动的试验箱装置 | |
| US20210032833A1 (en) | Method and system for determining in real time bearing capacity of foundation tamped by high-speed hydraulic tamper | |
| CN105973620A (zh) | 用于全场观测围岩变形破坏的隧道模型试验装置 | |
| CN103728667B (zh) | 一种视三维高密度电法的浅表层地质结构建模方法 | |
| WO2021042631A1 (zh) | 三维移动变形测量系统及其在三维相似模拟实验中的应用 | |
| CN106153360B (zh) | 基于自锁式地形变换与重构综合测试装置的自锁式地形变换与重构综合测试方法 | |
| Santa-Cruz et al. | Out-of-plane analysis of dry-stone walls using a pseudo-static experimental and numerical approach in scaled-down specimens | |
| CN109918841B (zh) | 基于有限单元与极限平衡的土体稳定性评价方法 | |
| CN108534758A (zh) | 基于机械微调双主机的地貌观测装置 | |
| CN111366706B (zh) | 测量重叠隧道土拱效应的活动门装置及试验方法 | |
| CN106546483A (zh) | 二维岩土力学模型试验装置及方法 | |
| CN204461784U (zh) | 自锁式地形变换与重构综合测试装置 | |
| CN111337575B (zh) | 一种可变震源形式+能量的震动穿层传播研究试验平台 | |
| Wu et al. | A photogrammetric method for laboratory-scale investigation on 3D landslide dam topography | |
| CN103105309A (zh) | 一种原位人工模拟逆断层运动的加载装置 | |
| WO2019195954A1 (zh) | 基于机械微调双主机的地貌观测装置 | |
| US20140207410A1 (en) | Apparatus and method for bridge assembly | |
| CN104613981A (zh) | 一种惯导动态定向精度测试系统 | |
| CN206096124U (zh) | 二维岩土力学模型试验用模型箱外框架 | |
| CN212008577U (zh) | 测量重叠隧道土拱效应的活动门装置 | |
| CN107389010A (zh) | 提高三维测量仪器测量精度的支撑机构 | |
| CN116502341B (zh) | 一种精细化履带车辆仿真平台及其构建方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181113 Termination date: 20210327 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |