CN109186977A - 一种用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，满足足式机器人单腿性能测试要求，需要测试的足式机器人单腿固定在高度可调节的龙门架上，另一端作用与模拟地面模块上，通过分层式加载装置，可实现单腿与各种地面接触的三个自由度的主动加载与被动载荷测试，测试足式机器人单腿与不同地面接触性能指标。本发明可实现足式机器人单腿三个自由度、接触不同地面的主被动加载，可有效测试单腿性能的各项指标，用与足式机器人单腿性能测试。

Description

一种用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台
技术领域
本发明属于机器人技术领域，涉及一种用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，适用于足式机器人单腿性能测试。
背景技术
现有足式机器人整机或单腿性能测试一般采用类似跑步机的试验装置，可以测试一个方向被动加载和速度测试，或不具备加载能力的足底接触试验，不能满足单腿所需的性能测试。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，通过分层布置，实现模拟腿与不同地面接触下的X、Y、Z三个方向的主被动加载下的速度、力等各项指标测试。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其包括：高度可调节的龙门架1，龙门架1中间布置由下至上分层布置的Y方向运动支架2、X方向运动支架4、Z方向运动支架6，Z方向运动支架6上设置可更换的模拟地面模块8；需要测试的足式机器人单腿上部固定在龙门架1的上方横梁上，底部作用于模拟地面模块8上；X方向运动支架4能够在Y方向运动支架2上沿平行于横梁的方向运动，Z方向运动支架6能够在X方向运动支架4上沿垂直于横梁的方向运动，平行于横梁的方向为Y方向，垂直于横梁的方向为X方向，X方向和Y方向为水平面上相垂直的方向，模拟地面模块8能够在Z方向运动支架6上沿竖直方向Z方向运动，通过分层式运动支架，实现足式机器人单腿与各种模拟地面模块8接触的三个自由度的主动加载与被动载荷测试，测试足式机器人单腿与不同地面接触性能指标。
其中，所述龙门架1包括横梁和支撑横梁两端的两个竖支架，两个竖支架下端固定在地面或工作台上，横梁在竖支架上的高度可调。
其中，所述Y方向运动支架2固定在地面或工作台上，Y方向运动支架2上安装Y方向驱动缸3，Y方向驱动缸3推动X方向运动支架4沿Y方向主动对被试件加载或承受被试件的载荷；所述被试件即为：足式机器人单腿。
其中，所述X方向运动支架4上安装X方向驱动缸5，X方向驱动缸5推动Z方向运动支架6沿X方向主动对被试件加载或承受被试件的载荷。
其中，所述Z方向驱动缸7固定安装在Z方向运动支架6上，模拟地面模块8安装在Z方向驱动缸7上，Z方向驱动缸7推动模拟地面模块8沿Z方向主动对被试件加载或承受受被试件的载荷。
其中，所述X方向运动支架4通过滑轨与Y方向运动支架2连接。
其中，所述所述Z方向运动支架6通过滑轨与X方向运动支架4连接。
其中，所述试验台还包括：主控计算机9，主控计算机9控制X方向运动支架4、Z方向运动支架6和模拟地面模块8，实现X、Y、Z方向载荷施加和测试过程中的位置、速度和力的数据采集。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，高度可调节的龙门架上安装需要测试的足式机器人单腿，单腿另一端作用与模拟地面模块上，通过分层式布置驱动缸进行加载，实现单腿与模拟地面的可更换模块接触的三个自由度的主动与被动加载，可实现单腿与不同地面接触下XYZ三个方向的主被动加载，测试单腿的各项性能。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1所示，本实施例试验台包括：高度可调节的龙门架1，龙门架1中间布置由下至上分层布置的Y方向运动支架2、X方向运动支架4、Z方向运动支架6，Z方向运动支架6上设置可更换的模拟地面模块8；需要测试的足式机器人单腿上部固定在龙门架1的上方横梁上，底部作用于模拟地面模块8上；X方向运动支架4能够在Y方向运动支架2上沿平行于横梁的方向运动，Z方向运动支架6能够在X方向运动支架4上沿垂直于横梁的方向运动，平行于横梁的方向和垂直于横梁的方向为水平面上相垂直的方向，模拟地面模块8能够在Z方向运动支架6上沿竖直方向运动，通过分层式运动支架，实现足式机器人单腿与各种模拟地面模块8接触的三个自由度的主动加载与被动载荷测试，测试足式机器人单腿与不同地面接触性能指标。
高度可调节的龙门架1可根据测试的单腿试验需求调整高度，下端固定在地面或其他平台上，上方横梁上安装需要测试的足式机器人单腿。
Y方向运动支架2固定在地面或其他平台上，X方向运动支架4通过滑轨与Y方向运动支架2连接，Y方向运动支架2上安装Y方向驱动缸3，Y方向驱动缸3推动X方向运动支架4沿Y方向主动对被试件加载或承受被试件的载荷。被试件即为：足式机器人单腿。
Z方向运动支架6通过滑轨与X方向运动支架4连接，X方向运动支架4上安装X方向驱动缸5，X方向驱动缸5推动Z方向运动支架6沿X方向主动对被试件加载或承受被试件的载荷。
Z方向驱动缸7固定安装在Z方向运动支架6上，模拟地面模块8安装在Z方向驱动缸7上，Z方向驱动缸7推动模拟地面模块8沿Z方向主动对被试件加载或承受受被试件的载荷。
通过更换模拟地面模块8，模拟不同地面与被试件的接触。
试验台还包括：主控计算机9，主控计算机9实现X、Y、Z方向载荷施加和测试过程中的位置、速度和力等数据采集。
本发明方案中，Y方向驱动缸3、X方向驱动缸5、Z方向驱动缸7和可更换模拟地面模块8采用分层式布置形式，可实现足式机器人单腿三个自由度、接触不同地面的主被动加载，可有效测试单腿性能的各项指标，用与足式机器人单腿性能测试。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，包括：高度可调节的龙门架(1)，龙门架(1)中间布置由下至上分层布置的Y方向运动支架(2)、X方向运动支架(4)、Z方向运动支架(6)，Z方向运动支架(6)上设置可更换的模拟地面模块(8)；需要测试的足式机器人单腿上部固定在龙门架(1)的上方横梁上，底部作用于模拟地面模块(8)上；X方向运动支架(4)能够在Y方向运动支架(2)上沿平行于横梁的方向运动，Z方向运动支架(6)能够在X方向运动支架(4)上沿垂直于横梁的方向运动，平行于横梁的方向为Y方向，垂直于横梁的方向为X方向，X方向和Y方向为水平面上相垂直的方向，模拟地面模块(8)能够在Z方向运动支架(6)上沿竖直方向Z方向运动，通过分层式运动支架，实现足式机器人单腿与各种模拟地面模块(8)接触的三个自由度的主动加载与被动载荷测试，测试足式机器人单腿与不同地面接触性能指标。
2.如权利要求1所述的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，所述龙门架(1)包括横梁和支撑横梁两端的两个竖支架，两个竖支架下端固定在地面或工作台上，横梁在竖支架上的高度可调。
3.如权利要求1所述的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，所述Y方向运动支架(2)固定在地面或工作台上，Y方向运动支架(2)上安装Y方向驱动缸(3)，Y方向驱动缸(3)推动X方向运动支架(4)沿Y方向主动对被试件加载或承受被试件的载荷；所述被试件即为：足式机器人单腿。
4.如权利要求3所述的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，所述X方向运动支架(4)上安装X方向驱动缸(5)，X方向驱动缸(5)推动Z方向运动支架(6)沿X方向主动对被试件加载或承受被试件的载荷。
5.如权利要求4所述的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，所述Z方向驱动缸(7)固定安装在Z方向运动支架(6)上，模拟地面模块(8)安装在Z方向驱动缸(7)上，Z方向驱动缸(7)推动模拟地面模块(8)沿Z方向主动对被试件加载或承受受被试件的载荷。
6.如权利要求3所述的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，所述X方向运动支架(4)通过滑轨与Y方向运动支架(2)连接。
7.如权利要求4所述的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，所述所述Z方向运动支架(6)通过滑轨与X方向运动支架(4)连接。
8.如权利要求4所述的用于足式机器人单腿的分层式三自由度试验台，其特征在于，所述试验台还包括：主控计算机(9)，主控计算机(9)控制X方向运动支架(4)、Z方向运动支架(6)和模拟地面模块(8)，实现X、Y、Z方向载荷施加和测试过程中的位置、速度和力的数据采集。
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