CN205630692U - 角度可调的机器人行进能力测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种角度可调的机器人行进能力测试装置，包括若干个并排设置的测试单元；每个所述测试单元均包括左导轨、右导轨、n个测试板、行走机构、行走驱动机构以及总控制器。优点为：为一种简便、定型、而且测试面坡度灵活可调的灾害搜救智能行进体爬坡能力测试设备，具有固定的测试指标，能够量化智能行进体的爬坡能力；而且，可根据实际测试需求，自动化精确快速调整各个测试面的坡度，从而得到更为真实的模拟建筑物倒塌等废墟表面复杂的坡面，满足对智能行进体爬坡能力测试的需求。

Description

角度可调的机器人行进能力测试装置

技术领域

本实用新型属于智能行进体测试技术领域，具体涉及一种角度可调的机器人行进能力测试装置。

背景技术

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，已成为当今热门研究课题。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。其中，上述智能行进体可采用机器人实现。

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、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。

现有技术中，当进行不同角度的爬坡能力通过能力测试时，测试装置由不同高度的空心砖、青红砖和木方等建筑材料临时搭建而成，通过空心砖、青红砖和木方的不同排列组合，构成由不同坡度的测试面组成的测试障碍。

该类测试装置对于灾害搜救类智能行进体测试存在着较多不足，包括：(1)临时搭建测试障碍装置，各个测试面坡度的稳定性差，无法成为定型的测试装置，因此，无法量化智能行进体的爬坡能力；(2)测试面的坡度调整难度大，需要花费大量人力物力；(3)占地空间大。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种角度可调的机器人行进能力测试装置，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种角度可调的机器人行进能力测试装置，包括若干个并 排设置的测试单元；

每个所述测试单元均包括左导轨、右导轨、n个测试板、行走机构、行走驱动机构以及总控制器；其中，n为自然数；

所述左导轨和所述右导轨平行设置于测试平台上方，所述左导轨和所述右导轨之间的间距等于所述测试板的宽度；

n个测试板首尾铰接形成测试曲面，并且，每个测试板与前端测试板相铰接后形成第1旋转方向，每个测试板与后端测试板相铰接后形成第2旋转方向，第1旋转方向和第2旋转方向相反，由此形成峰谷相间隔的折叠结构；在每个波谷位置可转动安装有传动轴，所述传动轴的左右两侧分别安装有左行走机构和右行走机构；所述传动轴与安装于测试板背面的行走驱动机构联动，各个所述行走驱动机构均连接到所述总控制器；所述总控制器通过所述行走驱动机构驱动对应的所述传动轴转动，进而使所述左行走机构和所述右行走机构分别沿所述左导轨和所述右导轨前进特定距离，进而调整相邻两个测试板之间的夹角，最终调整每个测试板的坡度，形成满足坡度需求的测试曲面。

优选的，所述左导轨和所述右导轨为工字钢。

优选的，所述左行走机构和所述右行走机构均为滚轮。

优选的，所述行走驱动机构为自带编码器的步进电机。

优选的，相邻测试板之间通过安装合页的方式，形成首尾铰接的结构。

优选的，每个波谷位置还固定安装有位移传感器；所述位移传感器与所述总控制器连接。

本实用新型提供的角度可调的机器人行进能力测试装置具有以下优点：

改变了原有临时搭建的测试装置，为一种简便、定型、而且测试面坡度灵活可调的灾害搜救智能行进体爬坡能力测试设备，具有固定的测试指标，能够量化智能行进体的爬坡能力；而且，可根据实际测试需求，自动化精确快速调整各个测试面的坡度，从而得到更为真实的模拟建筑物倒塌等废墟表面复杂的坡面，满足对智能行进体爬坡能力测试的需求。

附图说明

图1为本实用新型提供的角度可调的机器人行进能力测试装置的侧面结构 示意图；

其中，1代表测试板1；2代表测试板2；3代表测试板3；4代表测试板4；

图2为本实用新型提供的角度可调的机器人行进能力测试装置的电路控制原理图；

图3为本实用新型提供的角度可调的机器人行进能力测试装置的轨道布置示意图；

图4为本实用新型提供的等角度连续爬坡示意图；

图5为本实用新型提供的变角度连续爬坡示意图；

图6为本实用新型提供的复杂多角度连续爬坡示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种角度可调的机器人行进能力测试装置，用于对智能行进体爬坡能力进行测试，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，车模等，用于对车模进行爬坡能力测试，本实用新型对智能行进体的具体类型并不限制。

本实用新型提供的角度可调的机器人行进能力测试装置，包括若干个并排设置的测试单元。参见图4，共包括有三排测试单元。其中，每排测试单元由首尾相铰接的若干个测试板组成，每个测试板的倾斜角度可独立调节，因此，可以通过改变相邻两个测试板的折叠角度，形成满足不同测试需求的爬坡测试面。另外，各排测试单元的爬坡测试面可以相同，也可以不相同。参考图4，三排测试单元的爬坡测试面完全相同，并且，每排测试单元为等角度连续测试面。参考图5，三排测试单元的爬坡测试面完全相同，但是，每排测试单元为变角度连续测试面。参考图6，三排测试单元的爬坡测试面不相同，由此形成复杂多角度连续爬坡示意图。

在具体实现上，每个测试单元的实现原理完全相同，参考图1-图3，每个测试单元均包括左导轨、右导轨、n个测试板、行走机构、行走驱动机构以及总控 制器；其中，n为自然数；实际应用中，左导轨和右导轨可直接采用工字钢，行走机构采用滚轮，行走驱动机构采用步进电机；

左导轨和右导轨平行设置于测试平台上方，左导轨和右导轨之间的间距等于测试板的宽度；

n个测试板首尾铰接形成测试曲面，具体的，可以通过安装合页的方式，形成铰接结构。并且，每个测试板与前端测试板相铰接后形成第1旋转方向，每个测试板与后端测试板相铰接后形成第2旋转方向，第1旋转方向和第2旋转方向相反，由此形成峰谷相间隔的折叠结构；在每个波谷位置可转动安装有传动轴，传动轴的左右两侧分别安装有左行走机构和右行走机构；传动轴与安装于测试板背面的行走驱动机构联动，各个行走驱动机构均连接到总控制器；总控制器通过行走驱动机构驱动对应的传动轴转动，进而使左行走机构和右行走机构分别沿左导轨和右导轨前进特定距离，进而调整相邻两个测试板之间的夹角，最终调整每个测试板的坡度，形成满足坡度需求的测试曲面。实际应用中，可以直接采用自带编码器的步进电机，通过测量步进电机的转动圈数，即可换算得到行走机构的前进距离，实现调整各个测试板之间夹角的作用。另外，也可以采用安装位移传感器的方式，即：每个波谷位置还固定安装有位移传感器；位移传感器与总控制器连接，因此，通过位移传感器的测量值，总控制器可直接实时得到行走机构的前进距离。

参考图1，以测试单元共包括4个测试板为例，介绍测试单元坡度调整原理：

测试单元包括的4个测试板分别记为测试板1、测试板2、测试板3和测试板4；将位于首端的测试板1的一端铰接到测试平台；另一端与测试板2的一端铰接；测试板2的另一端与测试板3的一端铰接，测试板3的另一端与测试板4的一端铰接。由此形成折叠结构。

另外，测试板4的波谷位置可转动安装有传动轴2，传动轴2的左右两侧分别安装有左滚轮和右滚轮，传动轴2与步进电机2联动；

测试板2和测试板3形成的波谷位置可转动安装有传动轴1，传动轴1的左右两侧分别安装有左滚轮和右滚轮，传动轴1与步进电机1联动。

假设测试要求为：测试板1和测试板2之间的夹角为α1；测试板3和测试板4 之间的夹角为α2；总控制器根据α1和α2，换算得到测试板4需前进的距离值L1、测试板2需前进的距离值L2。

然后，总控制器驱动步进电机2转动，使其沿轨道前进，当前进的距离值达到L1时，总控制器关闭步进电机2，使其所对应的左右滚轮在轨道的位置维持不动；然后，总控制器驱动步进电机1转动，使其沿轨道前进，当前进的距离值达到L2时，总控制器关闭步进电机1，使其所对应的左右滚轮在轨道的位置维持不动。由此即形成满足测试要求的测试面。

由此可见，本实用新型提供的角度可调的机器人行进能力测试装置，改变了原有临时搭建的测试装置，为一种简便、定型、而且测试面坡度灵活可调的灾害搜救智能行进体爬坡能力测试设备，具有固定的测试指标，能够量化智能行进体的爬坡能力；而且，可根据实际测试需求，自动化精确快速调整各个测试面的坡度，从而得到更为真实的模拟建筑物倒塌等废墟表面复杂的坡面，满足对智能行进体爬坡能力测试的需求。

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

Claims (6)

1.一种角度可调的机器人行进能力测试装置，其特征在于，包括若干个并排设置的测试单元；

每个所述测试单元均包括左导轨、右导轨、n个测试板、行走机构、行走驱动机构以及总控制器；其中，n为自然数；

所述左导轨和所述右导轨平行设置于测试平台上方，所述左导轨和所述右导轨之间的间距等于所述测试板的宽度；

n个测试板首尾铰接形成测试曲面，并且，每个测试板与前端测试板相铰接后形成第1旋转方向，每个测试板与后端测试板相铰接后形成第2旋转方向，第1旋转方向和第2旋转方向相反，由此形成峰谷相间隔的折叠结构；在每个波谷位置可转动安装有传动轴，所述传动轴的左右两侧分别安装有左行走机构和右行走机构；所述传动轴与安装于测试板背面的行走驱动机构联动，各个所述行走驱动机构均连接到所述总控制器；所述总控制器通过所述行走驱动机构驱动对应的所述传动轴转动，进而使所述左行走机构和所述右行走机构分别沿所述左导轨和所述右导轨前进特定距离，进而调整相邻两个测试板之间的夹角，最终调整每个测试板的坡度，形成满足坡度需求的测试曲面。

2.根据权利要求1所述的角度可调的机器人行进能力测试装置，其特征在于，所述左导轨和所述右导轨为工字钢。

3.根据权利要求1所述的角度可调的机器人行进能力测试装置，其特征在于，所述左行走机构和所述右行走机构均为滚轮。

4.根据权利要求1所述的角度可调的机器人行进能力测试装置，其特征在于，所述行走驱动机构为自带编码器的步进电机。

5.根据权利要求1所述的角度可调的机器人行进能力测试装置，其特征在于，相邻测试板之间通过安装合页的方式，形成首尾铰接的结构。

6.根据权利要求1所述的角度可调的机器人行进能力测试装置，其特征在于，每个波谷位置还固定安装有位移传感器；所述位移传感器与所述总控制器连接。