CN107917799A - Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，包括试验台面；型架，所述型架通过水平直线移动副滑动设置在试验台面上，该型架顶部设有加载机构，所述加载机构包括加载元件和固定架，该加载元件为气缸或液压缸，该加载元件活塞杆竖直向下，固定架设置在该活塞杆上，所述固定架底端设有用于和Mecanum轮独立悬挂装置的车架转动连接的转盘轴承。本发明所述的Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备具有以下优势：1)、本发明可完成Mecanum轮独立悬挂装置寿命、精度、速度、牵引力、振动等性能测试，功能齐全完善；2)、通过改变加载力、驱动力、路面材料、路面平整度等状态，可测试全向移动模块在多种工况下的适应性。

Description

Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备

技术领域

本发明属于全方位移动机器性能领域，尤其是涉及Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备。

背景技术

全向移动模块性能测试，主要通过对Mecanum轮独立悬挂装置进行测试，实现对对重载Mecanmu轮及悬挂结构性能进行检测，需要对Mecanum轮独立悬挂装置施加垂向载荷和驱动载荷。对于全方位移动机器而言，可实现平面三个自由度(X方向平动，Y方向平动，绕中心垂轴的转动)的全方位移动，对于单个全向移动模块则能够实现两个方向平动(安装于测试装置上)。目前，对于普通汽车轮胎性能测试装置，采用将测试轮体正压到回转滚筒上，电机驱动滚筒主动回转，同时带动轮体被动回转；对于全向轮轮体性能测试装置，采用类似跑步机式的刚性履带支撑，轮体承受垂向载荷和驱动扭矩，主动回转的轮体靠摩擦力带动刚性履带被动回转。汽车轮胎性能测试装置结构简单，但是只能进行单向移动检测，测试功能单一，且Mecanum轮滚子与辊轮接触面积小，不符合实际使用情况。跑步机式循环测试装置与实际使用工况接近，但刚性履带结构复杂，传动连续性不好，运行中噪音较大。

另一方面，Mecanum轮独立悬挂装置测试除了具备移动性能测试、元部件寿命可靠性测试等功能外，还需要对移动精度、行走速度、系统振动、多路面工况、悬挂性能等性能检测，原有测试装置已经不能满足要求，因此需要研制新型、简单、可靠的测试设备。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，以满足Mecanum轮独立悬挂装置性能测试、元部件寿命可靠性测试，以及移动精度、行走速度、系统振动、多路面工况、悬挂性能等性能检测，结构设计合理，载荷及检测精确，适用于多种全向轮性能测试。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，包括试验台面；

型架，所述型架通过水平直线移动副滑动设置在试验台面上，该型架顶部设有加载机构，所述加载机构包括加载元件和固定架，该加载元件为气缸或液压缸，该加载元件活塞杆竖直向下，固定架设置在该活塞杆上，所述固定架底端设有用于和Mecanum轮独立悬挂装置的车架转动连接的转盘轴承；

拉力传感器，该拉力传感器一端固定在试验台面端部设置的安装座上，该拉力传感器另一端安装在型架上；

水平位移传感器，其设置在水平直线移动副的滑轨上；

第一垂直位移传感器，其设置在Mecanum轮独立悬挂装置的Mecanum轮上；

压力传感器，其设置在加载元件活塞杆和固定架间。

进一步的，所述加载元件和固定架间通过关节轴承连接，该关节轴承轴线水平设置，所述固定架和型架间设有竖直直线移动副，该固定架通过该竖直直线移动副上下滑动设置在型架上。

进一步的，本测试设备还包括第二垂直位移传感器，其设置在固定架上。

进一步的，所述固定架可拆卸设有定位销，通过该定位销固定Mecanum轮独立悬挂装置和固定架相对位置。

相对于现有技术，本发明所述的Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备具有以下优势：

1)、本发明可完成Mecanum轮独立悬挂装置寿命、精度、速度、牵引力、振动等性能测试，功能齐全完善；

2)、通过改变加载力、驱动力、路面材料、路面平整度等状态，可测试全向移动模块在多种工况下的适应性；

3)、与传统电控加载装置相比，本发明采用液压加载和驱动，充分发挥了液压装置输出力/扭矩大的特性，简化了加载结构；

4)、本发明采用换向装置，一次安装便可测试Mecanum轮直行和横移，无需更换工装或重新安装；

5)、本发明借鉴机床床身结构设计，结构简单，传动可靠，工作噪音低。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述Mecanum轮独立悬挂装置结构示意图；

图2为本发明实施例所述测试设备结构示意图；

图3为本发明实施例所述测试设备测试Mecanum轮独立悬挂横向移动示意图

附图标记说明：

1-试验台面；2-型架；3-加载元件；4-压力传感器；5-关节轴承；6-固定架；7-转盘轴承；8-Mecanum轮独立悬挂装置；81-基座；82-液压马达；83-Mecanum轮；84-轴承；85-车架；86-油气弹簧；11-水平位移传感器；12-安装座；13-拉力传感器；14-第一垂直位移传感器；15-第一垂直位移传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，Mecanum轮独立悬挂装置，包括基座81、车轮马达82及油气弹簧86，所述车轮马达82安装在Mecanum轮83上，通过该车轮马达82驱动Mecanum轮83转动，所述Mecanum轮83安装在基座81上，该基座81一端通过转轴转动安装在车架85上，该转轴和车架间设有轴承84，所述油气弹簧86一端铰接在基座81另一端，该油气弹簧86另一端铰接在车架85上，该两个铰接轴轴线、转轴轴线分别和Mecanum轮83中轴线平行设置。

如图2、图3所示，Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，包括试验台面1、型架2和加载机构，该试验台面1对车辆行驶路面进行模拟，该试验台面设有水平直线移动副，其中该水平直线移动副的滑轨安装在该试验台面1上，该水平直线移动副中的滑块滑动设置在滑轨上，型架2固装在滑块上，液压马达8驱动下，Mecanum轮带动型架沿水平直线移动副的滑轨直线移动；加载机构包括加载元件3和固定架6，该加载元件3为气缸或液压缸，本实施例优选加载元件3为液压钢结构，该加载元件3活塞杆竖直向下，固定架6通过关节轴承5和活塞杆连接，该关节轴承5轴线水平设置，为了保证固定架6竖直方向移动，固定架6和型架2间设有竖直直线移动副，该固定架6通过该竖直直线移动副上下滑动设置在型架2上，也就是竖直直线移动副的滑轨竖直设置在型架2上，固定架6固接在该竖直直线移动副中的滑块上，所述固定架6底端设有用于和Mecanum轮独立悬挂装置8的车架85转动连接的转盘轴承7；本实施例为了对检测Mecanum轮横向和纵向行驶状态分别试验，所述固定架6可拆卸设有定位销，通过定位销将Mecanum轮独立悬挂装置8和固定架6相对位置进行固定，Mecanum轮独立悬挂装置8的车架85上设有两个定位孔，Mecanum轮独立悬挂装置8和固定架6连接后，两个定位孔以转盘轴承轴心为中心同一圆周上90°角设置，通过该定位销固定Mecanum轮独立悬挂装置8，也就是当定位销和其中一个定位孔定位锁紧时，Mecanum轮83轴线和移动方向垂直，当定位销和另一个定位孔定位锁紧时，Mecanum轮83轴线和移动同向，该定位销定位锁紧结构为常见结构，在此不做过多介绍。

为了获得相应的试验竖直，本测试设备包括以下传感器：

拉力传感器13，该拉力传感器13一端固定在试验台面1端部设置的安装座12上，该拉力传感器13另一端安装在型架2上，该拉力传感器13用来测试Mecanum轮不同工况下液压马达82的牵引力大小；

水平位移传感器11，其设置在水平直线移动副的滑轨上，该水平位移传感器11用来检测水平直线移动位移、速度等参数；

第一垂直位移传感器14和第二垂直位移传感器15，第一垂直位移传感器14设置在Mecanum轮独立悬挂装置8的Mecanum轮上，第二垂直位移传感器15设置在固定架6上，通过第一垂直位移传感器14和第二垂直位移传感器15的联合运用，测试Mecanum轮竖直方向加载时，独立悬挂装置整体变形情况及Mecanum轮3自身变形情况；

压力传感器4，其设置在加载元件3活塞杆和固定架6间，用来检测推送元件3的加载力及反馈控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，其特征在于：包括试验台面(1)；

型架(2)，所述型架(2)通过水平直线移动副滑动设置在试验台面(1)上，该型架(2)顶部设有加载机构，所述加载机构包括加载元件(3)和固定架(6)，该加载元件(3)为气缸或液压缸，该加载元件(3)活塞杆竖直向下，固定架(6)设置在该活塞杆上，所述固定架(6)底端设有用于和Mecanum轮独立悬挂装置(8)的车架(85)转动连接的转盘轴承(7)；

拉力传感器(13)，该拉力传感器(13)一端固定在试验台面(1)端部设置的安装座(12)上，该拉力传感器(13)另一端安装在型架(2)上；

水平位移传感器(11)，其设置在水平直线移动副的滑轨上；

第一垂直位移传感器(14)，其设置在Mecanum轮独立悬挂装置(8)的Mecanum轮上；

压力传感器(4)，其设置在加载元件(3)活塞杆和固定架(6)间。

2.根据权利要求1所述的Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，其特征在于：所述加载元件(3)和固定架(6)间通过关节轴承(5)连接，该关节轴承(5)轴线水平设置，所述固定架(6)和型架(2)间设有竖直直线移动副，该固定架(6)通过该竖直直线移动副上下滑动设置在型架(2)上。

3.根据权利要求1所述的Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，其特征在于：本测试设备还包括第二垂直位移传感器(15)，其设置在固定架(6)上。

4.根据权利要求1所述的Mecanum轮独立悬挂装置的测试设备，其特征在于：所述固定架(6)可拆卸设有定位销，通过该定位销固定Mecanum轮独立悬挂装置(8)和固定架(6)相对位置。