CN112157676A - 运动测试装置和运动测试方法 - Google Patents

Abstract

公开了运动测试装置和运动测试方法。运动测试装置包括：底座；与底座可旋转连接的旋转构件；第一连杆，第一连杆经由第一连接点与旋转构件可旋转连接；第二连杆，第二连杆经由第二连接点与旋转构件可旋转连接；接口部件，其配置成与被测试对象连接，并且被配置成经由第三连接点与第二连杆可旋转连接，经由第四连接点与第一连杆可旋转连接；以及运动测试部件，配置成响应于被测试对象的运动而测试第一连杆、第二连杆、旋转构件和接口部件中的至少一个的转动数据。运动测试装置和运动测试方法可以用于对机器人等运动设备的运动状态进行测试。

Description

运动测试装置和运动测试方法

技术领域

本公开涉及机器人测试领域，并且特别地涉及运动测试装置和运动测试方法。

背景技术

目前，随着社会的发展，人工制造的机器人等具备一定运动能力的设备可以满足从工业、医疗、应急救助到宠物等一系列应用需求。为了准确地测试机器人等设备的运动状态，以进行更好地研发和生产，合适的运动测试装置是需要的。目前，用于机器人运动测试的运动测试装置较少，并且常常具有阻力大，测试效果差，结构复杂等缺点。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了运动测试装置和运动测试方法，期望克服上面提到的部分或全部缺陷以及其它可能的缺陷。

本公开要解决的问题之一在于提供一种替换的运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法可以用于对机器人等运动设备的运动状态进行测试。

本公开要解决的问题之一在于提供一种运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法具有下列优点中的至少一个：运动自由度多，测试结果精确，对被测试对象的可控程度高，稳定性高，结构简单和对被测试对象的干扰小（阻力小）。

本公开要解决的问题之一在于提供一种运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法可以很好地控制被测试对象的运动方向和范围。

根据本公开的一方面，提供了一种运动测试装置，包括：底座；与底座可旋转连接的旋转构件，旋转构件相对于底座围绕第一旋转轴线可旋转；第一连杆，第一连杆经由第一连接点与旋转构件可旋转连接，使得第一连杆围绕第二旋转轴线相对于旋转构件在第一旋转平面内可旋转，第二旋转轴线垂直于第一旋转轴线以及垂直于第一连杆延伸的方向；第二连杆，第二连杆经由第二连接点与旋转构件可旋转连接，使得第二连杆围绕第三旋转轴线相对于旋转构件在第二旋转平面内可旋转，第三旋转轴线垂直于第一旋转轴线以及垂直于第二连杆延伸的方向；接口部件，其配置成与被测试对象连接，并且被配置成经由第三连接点与第二连杆可旋转连接，使得第二连杆相对于接口部件在第二旋转平面内可旋转，并且经由第四连接点与第一连杆可旋转连接，使得第一连杆相对于接口部件在第一旋转平面内可旋转；以及运动测试部件，配置成响应于被测试对象的运动而测试第一连杆、第二连杆、旋转构件和接口部件中的至少一个的转动数据。

在一些实施例中，第一连杆、第二连杆、旋转构件和连接部件中的每个包括彼此间隔的两个或更多个节点，其中第一连杆的两个或更多个节点中的第一节点与旋转构件的两个或更多个节点中的第一节点在第一连接点处相配合以实现第一连杆与旋转构件的连接，第二连杆的两个或更多个节点中的第一节点与旋转构件的两个或更多个节点中的第二节点在第二连接点处相配合以实现第二连杆与旋转构件的连接，第二连杆的两个或更多个节点中的第二节点与接口部件的两个或更多个节点中的第一节点在第三连接点处相配合以实现第二连杆与接口部件的连接，以及第一连杆的两个或更多个节点中的第二节点与接口部件的两个或更多个节点中的第二节点在第四连接点处相配合以实现第一连杆与接口部件的连接。

在一些实施例中，第二连杆与第一连杆平行设置并且在第一连接点与第四连接点之间的距离等于在第二连接点与第三连接点之间的距离。

在一些实施例中，在第一连杆、第二连杆、旋转构件和连接部件中的每个的两个或更多个节点处设置有开孔，并且下列中的至少一个连接通过经由开孔的铰接来实现：第一连杆与旋转构件之间的连接、第一连杆与接口部件之间的连接、第二连杆与接口部件之间的连接以及第二连杆与旋转构件之间的连接。

在一些实施例中，铰接包括：轴承连接、合页连接和销轴连接中的至少一个。

在一些实施例中，旋转构件是中空的，以使得允许第一连杆和第二连杆中的至少一个通过。

在一些实施例中，运动测试装置还包括：用于支撑底座的支撑件，支撑件具有可调节的高度。

在一些实施例中，底座通过下列方式中的至少一种与旋转构件连接：轴承连接、合页连接和销轴连接。

在一些实施例中，轴承连接为圆锥滚子轴承连接。

在一些实施例中，运动测试部件包括：第一传感器，用于收集旋转构件的转动数据。

在一些实施例中，运动测试部件还包括：第二传感器，用于收集第一连杆、第二连杆和接口部件中的至少一个的转动数据。

在一些实施例中，第一传感器包括码盘，配置成将旋转构件的角位移转换成电信号；和接收器，配置成接收电信号。

在一些实施例中，运动测试装置还包括：第一供电导线和第二供电导线，以及电滑环，电滑环包括定子和转子，电滑环的转子通过第一供电导线连接到被测试对象，并且电滑环的定子通过第二供电导线连接到电源，使得电源为被测试对象提供功率。

在一些实施例中，旋转构件是中空的，用于允许第一供电导线和第二供电导线中的至少一个通过。

根据本公开的另一方面，提供了一种运动测试方法，包括：将被测试对象安装到上述的运动测试装置中的任一个；使被测试对象进行运动；和响应于被测试对象的运动，获取第一连杆、第二连杆、旋转构件和接口部件中的至少一个的转动数据。

本公开提供了一种替换的运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法可以用于对机器人等运动设备的运动状态进行测试。本公开提供了一种运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法具有下列优点：运动自由度多，测试结果精确，对被测试对象的可控程度高，稳定性高，结构简单或对被测试对象的干扰小（阻力小）。本公开提供一种运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法可以很好地控制被测试对象的运动方向和范围。根据本公开提供的运动测试装置，通过第一连杆和第二连杆的设置，将第一连杆，接口部件，第二连杆和旋转构件四者关联形成为闭环的联动装置。在这种情况下，可以使接口部件的运动受限于闭环的联动装置的约束。可以经由接口部件而对被测试对象的运动状态进行简单、精确、可靠的控制和调整。这样，无需复杂的控制结构，使得利用简单的机械结构就能实现被测试对象可控的运动，测试结果精确度高。同时，闭环的联动装置可以阻止被测试对象围绕连杆的延伸方向的旋转，使得测试装置不容易倾倒，更加稳定。将第一连杆，接口部件，第二连杆和旋转构件四者可转动连接，四者之间的转动阻力以及旋转构件相对于底座的转动阻力可以布置为很小，减少了对被测试对象的干扰。另外，被测试对象和运动测试装置具有较高的自由度。

附图说明

在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本公开的更多细节、特征和优点被公开。附图仅用于示出实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同或相似的要素。在附图中：

图1a示出了根据一些相关技术的一种运动测试装置;

图1b示出了根据一些相关技术的一种运动测试装置；

图2示出了根据本公开的一些实施例的运动测试装置的示意图；

图3a-3d分别示出了根据本公开的一些实施例的第一连杆、第二连杆、旋转构件和连接部件的示意图,

图4-6分别示出了示出了根据本公开的一些实施例的由第一连杆、接口部件、第二连杆和旋转构件四者关联形成为闭环的联动装置的一些实施例；

图7示出了示出了根据本公开的一些实施例的运动测试装置的示意图；

图8a示出了根据本公开的一些实施例的销轴连接的俯视示意图;

图8b示出了图8a所示的销轴连接的侧视示意图；

图9示出了根据本公开的一些实施例的运动测试装置的局部放大图；

图10示出了图9所示的运动测试装置的局部截面图；

图11示出了根据一些实施例的图9所示出的电滑环的截面示意图；以及

图12示出了根据本公开的实施例的运动测试方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的若干个实施例以便使得本领域技术人员能够理解和实现本公开。然而，本公开可以具体实现为许多不同的形式并且不应被解释为局限于本文所阐述的实施例。相反，本文提供这些实施例以使得本公开全面且完整，并将充分地向本领域技术人员传达本公开的范围。这些实施例用于说明而不是限定本公开。

将理解的是，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用来描述各种元件、步骤和/或部分，但是这些元件、步骤和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、步骤或部分与另一个元件、步骤或部分相区分。因此，下面讨论的第一元件、步骤或部分可以被称为第二元件、步骤或部分而不偏离本公开的教导。

本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合。

将理解的是，当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“连接到另一个元件或层”或“耦合到另一个元件或层”时，其可以直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层或直接耦合到另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接连接到另一个元件或层”或“直接耦合到另一个元件或层”时，没有中间元件或层存在。

除非另有定义，本文中使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。

需要注意的是，在不冲突的前提下，如本领域技术人员将理解的，不同实施例中的特征可以任意组合使用。

在详细介绍本公开的实施例之前，首先对一些相关的概念进行解释：

1、机器人，泛指具有一定的智能性、能够按照指令或者按照预先配置的程序来执行一定的动作行为的人造机器装置或者类似装置，例如可以辅助进行导购的导购机器人。

2、运动测试装置，指代能够响应于被测试对象的运动（例如，以一定的速度进行位移）而对被测试对象的运动数据进行收集的装置，例如可以感测被测试对象的移动速度和角度的装置。

3、被测试对象，指代通过运动测试装置来收集有关其运动的数据的对象。在本公开中，被测试对象可以包括各种类型的对象，例如机器人，例如机器人的某个可运动部件，以及其他类似的装置。

4.对被测试对象的可控程度，指代运动测试装置对被测试对象的参数进行可控地调整或使其保持不变的能力，例如运动测试装置在测试过程中使被测试对象的一轴线与参考平面固定成一定角度等。

随着人工智能等多种相关技术的发展，机器人的设计和制造领域取得了长足的发展。目前，在人们的生产和生活中，已经成功地应用了各种各样的机器人，这极大地丰富了人们的生活，并且拓展了人类的活动领域，减少了人类暴露于某些特定环境中的风险，减少了人类体力劳动的工作量。例如，在工业中广泛应用的数控机器人可以进行各种抓取、焊接、定位、清洁、喷涂等工作，大大减轻了操作人员的工作量。例如，在医疗领域中的微型机器人可以直接进入人体进行微创手术，减轻了手术的风险，提高了手术的精度，减少了病人的痛苦和恢复期，改善了人们的生活质量。例如，在危机救助领域，机器人可以进入到底下、水底、岩缝等人类难以直接到达的位置，进行生物探测，风险检测，危险排除等工作，避免了由人们直接到达危险区域，减少了人员伤亡，提升了救助的效率。

对于机器人而言，通常都要涉及各种运动部件以及各种运动操作。例如，如果需要在较为恶劣的环境中工作，例如在非常崎岖的地面上行进，则对机器人的运动能力提出了很高的要求。例如，可能要求机器人能够适应不同的路面情况，具有良好的避障能力，在翻滚或者侧倒的情况下具有良好的恢复和重启能力等。在这种情况下，在研发过程或者生产过程，常常需要对机器人（或其运动部件）的运动能力进行测试，以评估其能否满足设计和应用要求。

目前，对机器人进行运动测试的装置的选择是有限的。设计和制作能够对机器人等运动设备的运动状态进行测试的运动测试装置是期望的。在设计这样的运动测试装置时，需要考虑多方面的因素。例如，运动测试装置与被测试对象的良好耦合，运动自由度多，测试结果精确，对被测试对象的可控程度高，稳定性高，结构简单或对被测试对象的干扰小（阻力小）等。

在一些相关技术中，测试装置将一根杆的一端通过一个球关节连接在地面上，另一端连接在被测试对象上。在这种情况下，无法很好地控制被测试对象的运动方向和范围，没法很精确地控制被测试对象在各个方向上的受力，其中某些方向的力甚至会对被测试对象的运动时起到很大的束缚作用，起不到很好的测试效果。例如，在被测试对象进行跳跃时，来自杆的力甚至会影响到被测试对象本身的性能。

图1a示出了根据一些相关技术的一种运动测试装置110。运动测试装置110包括同轴连接的旋转底座112和旋转构件114，旋转底座112和旋转构件114具有公共轴线115，旋转底座112相对于地面固定，旋转构件114相对于旋转底座112围绕公共轴线115可旋转，例如在360度的范围内可旋转。在旋转构件114的远离旋转底座112的一端，连接有连杆118，连杆118与旋转构件114铰接，使得连杆118在一旋转平面内围绕旋转轴线相对于旋转构件114可旋转一定的角度α，该旋转轴线垂直于公共轴线115，也垂直于连杆118延伸的方向117。运动测试装置110经由接口部件116与被测试对象119固接。在这种情况下，当被测试对象119进行运动时，被测试对象119与连杆118之间的姿态是固定不变的。例如，当连杆118相对于旋转构件114旋转的角度α较大时，被测试对象119与连杆118之间仍然保持两者安装时的姿态。这对被测试对象的运动状态造成了很大的干扰，并且两者之间的运动状态可控程度低，无法对被测试对象119的运动状态进行良好的控制和调整。

图1b示出了根据一些相关技术的一种运动测试装置120。运动测试装置120包括同轴连接的旋转底座122和旋转构件124，旋转底座122和旋转构件124具有公共轴线125，旋转底座122相对于地面固定，旋转构件124相对于旋转底座122围绕公共轴线125可旋转，例如在360度的范围内可旋转。在旋转构件124的远离旋转底座122的一端，连接有连杆128，连杆128与旋转构件124铰接，使得连杆128在一旋转平面内围绕旋转轴线相对于旋转构件124可旋转一定的角度α，该旋转轴线垂直于公共轴线125，也垂直于连杆128延伸的方向127。运动测试装置120与接口部件127通过铆钉130铰接，被测试对象129与接口部件127固接，使得被测试对象129相对于连杆128在一平面内可转动，该平面平行于连杆128延伸的方向127且垂直于铆钉130的延伸方向（未示出）。在这种情况下，当被测试对象129进行运动时，被测试对象129的姿态受到重力影响而向竖直向下指向地面的方向偏转。例如，当连杆128相对于旋转构件124旋转的角度α较大时，被测试对象129受到重力影响而整体上竖直向下指向地面。由于被测试对象的形状可能是不规则的，因此事实上被测试对象129的姿态是不可控的。而且，铰接的两个主体之间通常存在摩擦，被测试对象129受力后可能导致铰接的两个主体之间的滑动，由于摩擦作用恢复至受力平衡状态需要一定的时间，使得被测试对象在该一定的时间内不再竖直向下指向地面。因此，这种装置无法消除这些可能存在的误差，这对被测试对象的运动状态造成了很大的干扰，并且对被测试对象的运动状态的可控程度低，无法对被测试对象129的运动状态进行良好的控制和调整。

图2示出了根据本公开的一些实施例的运动测试装置200的示意图。运动测试装置200包括：底座202；与底座202可旋转连接的旋转构件204，旋转构件204相对于底座202围绕第一旋转轴线206可旋转；第一连杆210，第一连杆210经由第一连接点212与旋转构件204可旋转连接，使得第一连杆210围绕第二旋转轴线相对于旋转构件204在第一旋转平面内可旋转，第二旋转轴线垂直于第一旋转轴线206以及垂直于第一连杆延伸的方向214；第二连杆220，第二连杆经由第二连接点222与旋转构件204可旋转连接，使得第二连杆220围绕第三旋转轴线相对于旋转构件204在第二旋转平面内可旋转，第三旋转轴线垂直于第一旋转轴线206以及垂直于第二连杆延伸的方向224；接口部件230，其配置成与被测试对象240连接，并且被配置成经由第三连接点232与第二连杆220可旋转连接，使得第二连杆220相对于接口部件230在第二旋转平面内可旋转，并且经由第四连接点234与第一连杆210可旋转连接，使得第一连杆210相对于接口部件230在第一旋转平面内可旋转；以及运动测试部件250，配置成响应于被测试对象240的运动而测试第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和接口部件230中的至少一个的转动数据。

在一些实施例中，接口部件可以通过法兰固接到被测试对象。在一些实施例中，底座202相对于地面固定。

在一些实施例中，被测试对象240的运动至少可以分解为第一分运动和第二分运动，第一分运动为围绕旋转轴线206的圆周方向上的分运动，第二分运动包括由第一连杆在第一旋转平面内的转动和第二连杆在第二旋转平面内的转动所限定的分运动。这样，使得被测试对象240和运动测试装置200具有较高的自由度。另外，借助于圆周方向上的分运动，使得被测试对象240的运动具有更高的可控度，便于更好地收集测试数据。

根据本公开的实施例提供的运动测试装置，通过第一连杆210和第二连杆220的设置，将第一连杆210，接口部件230，第二连杆220和旋转构件204四者关联形成为闭环的联动装置。在这种情况下，可以使接口部件的运动受限于闭环的联动装置的约束。可以经由接口部件230对被测试对象240的运动状态进行简单、精确、可靠的控制和调整。这样，无需复杂的控制结构，使得利用简单的机械结构就能实现被测试对象可控的运动，测试结果精确度高。同时，闭环的联动装置可以阻止被测试对象240围绕连杆的延伸方向214或224的旋转，使得测试装置不容易倾倒，更加稳定。将第一连杆210，接口部件230，第二连杆220和旋转构件204四者可转动连接，四者之间的转动阻力以及旋转构件相对于底座的转动阻力可以布置为很小，减少了对被测试对象240的干扰。另外，被测试对象240和运动测试装置200具有较高的自由度。

图3a-3d分别示出了根据本公开的一些实施例的第一连杆、第二连杆、旋转构件和连接部件的示意图。图4-6分别示出了根据一些实施例的由第一连杆210，接口部件230，第二连杆220和旋转构件204四者关联形成为闭环的联动装置的一些实施例。

在一些实施例中，如图3a-3d所示，第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230中的每个包括彼此间隔的两个或更多个节点。在一些实施例中，第一连杆210的两个或更多个节点303包括第一节点302和第二节点304。在一些实施例中，旋转构件204的两个或更多个节点323包括第一节点322和第二节点324。在一些实施例中，第二连杆220的两个或更多个节点313包括第一节点312和第二节点314。在一些实施例中，接口部件230的两个或更多个节点333包括第一节点334和第二节点332。

在一些实施例中，如图3a-3d以及图4所示，第一连杆210的两个或更多个节点303中的第一节点302与旋转构件204的两个或更多个节点323中的第一节点322在第一连接点处212相配合以实现第一连杆210与旋转构件204的连接，第二连杆220的两个或更多个节点313中的第一节点312与旋转构件204的两个或更多个节点323中的第二节点324在第二连接点222处相配合以实现第二连杆220与旋转构件204的连接，第二连杆220的两个或更多个节点313中的第二节点314与接口部件230的两个或更多个节点333中的第一节点334在第三连接点232处相配合以实现第二连杆220与接口部件230的连接，以及第一连杆210的两个或更多个节点303中的第二节点304与接口部件230的两个或更多个节点333中的第二节点332在第四连接点234处相配合以实现第一连杆210与接口部件230的连接。

应当注意，如图4所示，第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230连接时不一定要连接在相应部件的末端，只要四者关联形成为闭环的联动装置能够正常运动即可。应当理解，第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230不一定布置在同一平面中。示例地，如图4所示，第一连杆210的两端可以分别布置在旋转构件204和接口部件230的不同位置，只要第一连杆210相对于旋转构件204旋转的旋转平面和第一连杆210相对于接口部件230旋转的旋转平面重合即可。

参见图4-6，第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230也可以以多种的长度和方向布置，实现不同的功能和效果。如图5所示，在一些实施例中，第二连杆220与第一连杆210平行设置并且在第一连接点212与第四连接点234之间的距离等于在第二连接点222与第三连接点232之间的距离。在这种情况下，闭环联动装置能够保证由第三连接点232和第四连接点234限定的方向与由第一连接点212和第二连接点222限定的方向完全平行，即与旋转构件204延伸的方向完全平行，也即与第一旋转轴线206完全平行。在这种情况下，只要保证旋转构件的安装精度（例如，垂直于地面，或者偏离垂直方向一定的角度），那么待测试对象的由第三连接点232和第四连接点234限定的方向必然相应确定，例如垂直于地面或偏离垂直方向相同的角度。换言之，被测试对象240的第一分运动为围绕旋转轴线206的圆周方向上的分运动，第二分运动为与旋转构件204平行，即与第一旋转轴线206平行的分运动。这增加了对被测试对象的运动姿态的可控性，可以更好地满足不同测试条件的需求。

参见图6，第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230以另一种的长度和方向布置。在这种情况下，第二连杆220可以绕第二连接点222沿着轨迹355做圆周方向运动，而同时第一连杆210将围绕第一连接点212沿着轨迹350在一定弧度内做圆周方向运动。这提供了被测试对象240的运动状态的另一种可能，增加了对被测试对象的运动姿态的可控性，可以更好地满足不同测试条件的需求。

可以理解，还可以通过设置第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230的长度或者通过调节第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230的不同节点来充当连接点，来调节被测试对象240的圆周分运动的半径和第二分运动的高度。可以理解，还可以通过设置第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230的长度或者通过调节第一连杆210、第二连杆220、旋转构件204和连接部件230的不同节点来充当连接点，来调节被测试对象的运动方向和范围。

图7示出了示出了根据本公开的一些实施例的运动测试装置700的示意图。运动测试装置700包括：底座702；与底座702可旋转连接的旋转构件704，旋转构件704相对于底座702围绕第一旋转轴线706可旋转；第一连杆710，第一连杆710经由第一连接点712与旋转构件704可旋转连接，使得第一连杆710围绕第二旋转轴线相对于旋转构件704在第一旋转平面内可旋转，第二旋转轴线垂直于第一旋转轴线706以及垂直于第一连杆延伸的方向714；第二连杆720，第二连杆720经由第二连接点722与旋转构件704可旋转连接，使得第二连杆720围绕第三旋转轴线相对于旋转构件704在第二旋转平面内可旋转，第三旋转轴线垂直于第一旋转轴线706以及垂直于第二连杆延伸的方向724；接口部件730，其配置成与被测试对象740连接，并且被配置成经由第三连接点732与第二连杆720可旋转连接，使得第二连杆720相对于接口部件730在第二旋转平面内可旋转，并且经由第四连接点734与第一连杆710可旋转连接，使得第一连杆710相对于接口部件730在第一旋转平面内可旋转；以及运动测试部件750、770，配置成响应于被测试对象740的运动而测试第一连杆710、第二连杆720、旋转构件704和接口部件730中的至少一个的转动数据。第二连杆720与第一连杆710平行设置并且在第一连接点712与第四连接点734之间的距离等于在第二连接点722与第三连接点732之间的距离。

在一些实施例中，第一连杆710的总长度明显大于第一连接点712与第四连接点734之间的距离。第二连杆720的总长度明显大于第二连接点722与第三连接点732之间的距离。

在一些实施例中，第一旋转轴线706例如可以是旋转构件704的几何中心轴线，底座702的几何中心轴线，旋转构件704和底座702同轴连接的公共轴线，或穿过旋转构件704和底座702的其他公共轴线等。在一些实施例中，第一旋转轴线706垂直于地面，即平行于重力的方向。

在一些实施例中，接口部件730可以通过法兰735固接到被测试对象740。在一些实施例中，被测试对象740包括机器人的腿部部件，被测试对象740在通电状态下可以进行跳跃运动。

在一些实施例中，旋转构件704是中空的，以允许第一连杆710和第二连杆720中的至少一个通过。这样，可以节省空间并且使得整个测试装置的重心更加居中，使得整个系统在运动测试中更加稳定。

在一些实施例中，运动测试装置700还包括：用于支撑底座的支撑件760，支撑件760具有可调节的高度。在一些实施例中，支撑件可以具有不同的支撑部，每个支撑部的高度单独可调节。这样，支撑件760可以调节运动测试装置的高度或者相对于支撑平面的姿态角度等。

在一些实施例中，底座702通过下列方式中的至少一种与旋转构件704连接：轴承连接、合页连接和销轴连接。

在一些实施例中，第一连杆710包括两个或更多个节点703。旋转构件704包括两个或更多个节点723。第二连杆220包括两个或更多个节点713。接口部件730包括两个或更多个节点733。在一些实施例中，如图7所示，在第一连杆710、第二连杆720、旋转构件704和连接部件730中的每个的两个或更多个节点处设置有开孔，并且下列中的至少一个连接通过经由开孔的铰接来实现：第一连杆710与旋转构件704之间的连接、第一连杆710与接口部件730之间的连接、第二连杆720与接口部件730之间的连接以及第二连杆720与旋转构件704之间的连接。在一些实施例中，铰接包括：轴承连接、合页连接和销轴连接中的至少一个。

图8a示出了根据一些实施例的销轴连接800的俯视示意图，图8b示出了图8a所示的销轴连接的侧视示意图。示例地，销轴连接800为第一连杆810与接口部件830之间的连接。如图8a-8b所示，第一连杆810与接口部件830之间通过销轴820铰接。第一连杆810与接口部件830围绕销轴的轴线可以彼此旋转一定角度。可选地，在销轴820的两端可以设置有阻挡部825，以避免销轴820从第一连杆810或接口部件830脱出。

图9示出了根据本公开的一些实施例的运动测试装置700的局部放大图。图10示出了图9所示的运动测试装置700的局部截面图。参照图7，图9-图10，在一些实施例中，底座702通过轴承连接与旋转构件704连接。示例地，轴承连接为圆锥滚子轴承连接790。

在一些实施例中，运动测试部件750、770包括第一传感器750，用于收集旋转构件的转动数据。在一些实施例中，运动测试部件750、770还包括第二传感器770，用于收集第一连杆、第二连杆和接口部件中的至少一个的转动数据。在一些实施例中，第一传感器750包括配置成将旋转构件的角位移转换成电信号的码盘752和配置成接收电信号的接收器754。在一些实施例中，第二传感器770包括配置成将第一连杆的角位移转换成电信号的码盘和配置成接收电信号的接收器。通过第一传感器或第二传感器的设置，可以对运动测试装置的测试数据进行收集。

在一些实施例中，运动测试装置700还包括第一供电导线784和第二供电导线785，以及电滑环780。通过设置第一供电导线784，可以为被测试对象740提供功率，从而驱动被测试对象740的运动。

在一些实施例中，旋转构件706是中空的，用于允许第一供电导线784和第二供电导线785中的至少一个通过。这样，节省了空间，增加了美观度，避免发生绕线干扰运动测试装置和被测试对象的运动。

在一些实施例中，运动测试装置700还包括轴承端盖792、794。轴承端盖792、794将轴承压紧在底座702的轴承孔位中。

在一些实施例中，运动测试装置700还包括电滑环固定架782，电滑环780通过电滑环固定架782连接在支撑件760上。

在一些实施例中，当被测试对象740通电后运动并且带动运动测试装置700转动时，运动测试部件将被测试对象740的转动数据进行收集。在一些实施例中，可以使被测试对象740的运动分解为围绕旋转构件704进行的圆周方向上的第一分运动，以及在平行于第一旋转轴线706的方向上进行的第二分运动。可选地，可以在被测试对象740圆周方向上的第一分运动的路径周围摆上一些障碍物，从而对被测试对象740进行弹跳的性能测试。这样，可以很好地测试被测试对象740（例如腿部部件）行走跳跃各种步态的运动情况。

图11示出了根据一些实施例的图9所示出的电滑环780的截面示意图。在一些实施例中，电滑环780可以包括定子786，转子789，电刷788等。电刷788可以保证在转子789转动期间定子786和转子789的电导通。电滑环780的转子789通过第一供电导线784连接到被测试对象740，并且电滑环的定子786通过第二供电导线785连接到电源1110，使得电源1110为被测试对象740提供功率。在一些实施例中，如图10所示，电滑环780的转子789可以随旋转构件704一起运动。

通过设置电滑环，避免了在被测试对象运动的过程中第一供电导线784或第二供电导线785随被测试对象转动而发生绕线干扰运动测试装置和被测试对象的运动的问题。

通过本文提供的实施例，提供了一种替换的运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法可以用于对机器人等运动设备的运动状态进行测试。通过本文提供的实施例，提供了一种运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法具有下列优点：运动自由度多，测试结果精确，对被测试对象的可控程度高，稳定性高，结构简单或对被测试对象的干扰小（阻力小）。通过本文提供的实施例，提供一种运动测试装置和运动测试方法，该运动测试装置和运动测试方法可以很好地控制被测试对象的运动方向和范围。根据本公开的实施例提供的运动测试装置，通过第一连杆和第二连杆的设置，将第一连杆，接口部件，第二连杆和旋转构件四者关联形成为闭环的联动装置。在这种情况下，可以使接口部件的运动受限于闭环的联动装置的约束。可以经由接口部件而对被测试对象的运动状态进行简单、精确、可靠的控制和调整。这样，无需复杂的控制结构，使得利用简单的机械结构就能实现被测试对象可控的运动，测试结果精确度高。同时，闭环的联动装置可以阻止被测试对象围绕连杆的延伸方向的旋转，使得测试装置不容易倾倒，更加稳定。将第一连杆，接口部件，第二连杆和旋转构件四者可转动连接，四者之间的转动阻力以及旋转构件相对于底座的转动阻力可以布置为很小，减少了对被测试对象的干扰。另外，被测试对象和运动测试装置具有较高的自由度。

图12示出了根据本公开的实施例的运动测试方法1200的流程图，包括：S1202，将被测试对象安装到前述的运动测试装置；S1204，使被测试对象进行运动；和S1206，响应于被测试对象的运动，获取第一连杆、第二连杆、旋转构件和接口部件中的至少一个的转动数据。

根据本公开的实施例的运动测试方法至少具有与上述运动测试装置相同的优势和特点，在此不再赘述。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点被包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序（包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序）来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的主题时，能够理解和实现对于所公开的实施例的变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的仅有事实并不表明这些措施的组合不能用来获利。

Claims (15)

1.一种运动测试装置，包括：

底座；

与所述底座可旋转连接的旋转构件，所述旋转构件相对于所述底座围绕第一旋转轴线可旋转；

第一连杆，所述第一连杆经由第一连接点与所述旋转构件可旋转连接，使得所述第一连杆围绕第二旋转轴线相对于所述旋转构件在第一旋转平面内可旋转，所述第二旋转轴线垂直于所述第一旋转轴线以及垂直于所述第一连杆延伸的方向；

第二连杆，所述第二连杆经由第二连接点与所述旋转构件可旋转连接，使得所述第二连杆围绕第三旋转轴线相对于所述旋转构件在第二旋转平面内可旋转，所述第三旋转轴线垂直于所述第一旋转轴线以及垂直于所述第二连杆延伸的方向；

接口部件，其配置成与被测试对象连接，并且被配置成经由第三连接点与所述第二连杆可旋转连接，使得所述第二连杆相对于所述接口部件在所述第二旋转平面内可旋转，并且经由第四连接点与所述第一连杆可旋转连接，使得所述第一连杆相对于所述接口部件在所述第一旋转平面内可旋转；以及

运动测试部件，配置成响应于所述被测试对象的运动而测试所述第一连杆、所述第二连杆、所述旋转构件和所述接口部件中的至少一个的转动数据。

2.根据权利要求1所述的运动测试装置，其中所述第一连杆、所述第二连杆、所述旋转构件和所述连接部件中的每个包括彼此间隔的两个或更多个节点，其中，

所述第一连杆的所述两个或更多个节点中的第一节点与所述旋转构件的所述两个或更多个节点中的第一节点在所述第一连接点处相配合以实现所述第一连杆与所述旋转构件的连接；

所述第二连杆的所述两个或更多个节点中的第一节点与所述旋转构件的所述两个或更多个节点中的第二节点在所述第二连接点处相配合以实现所述第二连杆与所述旋转构件的连接；

所述第二连杆的所述两个或更多个节点中的第二节点与所述接口部件的所述两个或更多个节点中的第一节点在所述第三连接点处相配合以实现所述第二连杆与所述接口部件的连接；以及

所述第一连杆的所述两个或更多个节点中的第二节点与所述接口部件的所述两个或更多个节点中的第二节点在所述第四连接点处相配合以实现所述第一连杆与所述接口部件的连接。

3.根据权利要求1或2所述的运动测试装置，其中所述第二连杆与所述第一连杆平行设置并且在所述第一连接点与所述第四连接点之间的距离等于在所述第二连接点与所述第三连接点之间的距离。

4.根据权利要求1或2所述的运动测试装置，其中在所述第一连杆、所述第二连杆、所述旋转构件和所述连接部件中的每个的所述两个或更多个节点处设置有开孔，并且下列中的至少一个连接通过经由开孔的铰接来实现：所述第一连杆与所述旋转构件之间的连接、所述第一连杆与所述接口部件之间的连接、所述第二连杆与所述接口部件之间的连接，以及所述第二连杆与所述旋转构件之间的连接。

5.根据权利要求4所述的运动测试装置，其中所述铰接包括：

轴承连接、合页连接和销轴连接中的至少一个。

6.根据权利要求1或2所述的运动测试装置，其中所述旋转构件是中空的，以使得所述第一连杆和所述第二连杆中的至少一个通过。

7.根据权利要求1或2所述的运动测试装置，还包括：

用于支撑所述底座的支撑件，所述支撑件具有可调节的高度。

8.根据权利要求1或2所述的运动测试装置，其中所述底座通过下列方式中的至少一种与所述旋转构件连接：

轴承连接、合页连接和销轴连接。

9.根据权利要求8所述的运动测试装置，其中所述轴承连接为圆锥滚子轴承连接。

10.根据权利要求1或2所述的运动测试装置，其中所述运动测试部件包括：

第一传感器，用于收集所述旋转构件的转动数据。

11.根据权利要求10所述的运动测试装置，其中所述运动测试部件还包括：

第二传感器，用于收集所述第一连杆、所述第二连杆和所述接口部件中的至少一个的转动数据。

12. 根据权利要求10所述的运动测试装置，其中所述第一传感器包括：

码盘，配置成将所述旋转构件的角位移转换成电信号；和

接收器，配置成接收所述电信号。

13. 根据权利要求1或2所述的运动测试装置，还包括：

第一供电导线和第二供电导线，以及

电滑环，所述电滑环包括定子和转子，所述电滑环的所述转子通过所述第一供电导线连接到所述被测试对象，并且所述电滑环的所述定子通过所述第二供电导线连接到电源，使得所述电源为所述被测试对象提供功率。

14.根据权利要求13所述的运动测试装置，其中所述旋转构件是中空的，用于允许所述第一供电导线和所述第二供电导线中的至少一个通过。

15.一种运动测试方法，包括：

将被测试对象安装到根据权利要求1-14中的任一项所述的运动测试装置；

使所述被测试对象进行运动；和

响应于所述被测试对象的运动，获取所述第一连杆、所述第二连杆、所述旋转构件和所述接口部件中的至少一个的转动数据。

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