CN215726860U - 一种模拟平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械模拟技术领域，其目的是提供一种模拟平台，能方便地模拟各种不同路况、节约大量测试成本和时间、提高测试效率。上述模拟平台包括：工作台，所述工作台的工作面为弹性工作面，所述弹性工作面的下方设置有若干个顶杆驱动机构，以使所述弹性工作面凸起或凹陷。本实用新型解决了现有无人作业机械的测试场地为实际路面，其改造成本高、改造周期长，测试不及时、不方便的问题。

Description

一种模拟平台

技术领域

本实用新型涉及工程机械模拟技术领域，具体涉及一种模拟平台。

背景技术

近些年，无人挖掘机等无人控制作业机械及相关模拟测试的研究成为了行业热点。与人工驾驶的作业机械相比，无人控制作业机械在工作时长、作业效率等方面具有明显优势。

以无人挖掘机为例，它通过传感系统控制以达预定目标，同时通过车载传感器感知周围环境，并根据感知所获得的道路、障碍物信息，控制其转向和速度，从而实现安全作业。但是，由于无人挖掘机的工况环境复杂，需要在无人挖掘机生产出来之后，对其工作状态、各项性能参数进行全面检测，这种检测不能仅依靠模拟计算来获得，而需要在实际场地进行道路测试，这也是无人挖机性能测试中一项十分重要的内容。

通常，厂区实验道路都较为平整，对于无人挖掘机来说，还需要测试其在不同障碍路面的通过性和应对突发状况的能力等参数，而现有凹凸路面的车辆路测环境相对较少且其凹凸障碍状况都是固定的，凹凸程度及间距均不可调节，若想在不同凹凸障碍状况的路面进行测试，只能去进行路面改造，非常耗时耗力，成本很高，而且改造周期较长，影响性能测试的及时性，十分不方便。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的无人作业机械的测试场地为实际路面，其改造成本高、改造周期长，测试不及时、不方便的缺陷，从而提供一种能方便地模拟各种不同路况、能节约大量测试成本和时间、提高测试效率的模拟平台。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种模拟平台，包括：工作台，所述工作台的工作面为弹性工作面，所述弹性工作面的下方设置有若干个顶杆驱动机构，以使所述弹性工作面凸起或凹陷。

可选的，所述工作台的旁边设置有斜坡，所述斜坡的坡面连接所述弹性工作面。

可选的，所述坡面上设置有至少一根钢筋条，所述钢筋条沿所述坡面的宽度方向设置。

可选的，所述工作台的旁边设置有作业区。

可选的，所述顶杆驱动机构包括顶杆装置和驱动装置，所述顶杆装置包括顶杆，所述驱动装置控制所述顶杆升降。

可选的，所述顶杆装置还包括套设于所述顶杆外的套筒，所述顶杆的上端与所述弹性工作面连接，所述顶杆装置为液压顶杆装置；所述顶杆驱动机构还包括支撑架，所述液压顶杆装置和所述驱动装置设置于所述支撑架上。

可选的，所述驱动装置为电动泵。

可选的，所述顶杆驱动机构还包括支撑架，所述顶杆装置设置于所述支撑架上，所述顶杆装置成排设置，所述支撑架的下方设置有轨道，所述轨道的延伸方向与位于同一排的所述顶杆装置的布置方向一致，所述驱动装置沿所述轨道移动。

可选的，所述顶杆装置还包括套设于所述顶杆外的套筒，所述顶杆的外壁与所述套筒的内壁螺纹连接；所述驱动装置包括电机以及与所述电机驱动轴连接的齿轮，所述齿轮的内壁与所述套筒的外壁可拆卸连接。

可选的，所述电机的底部具有适于在所述轨道上行走的轮子。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型提供的模拟平台，其工作台的工作面为弹性工作面，顶杆驱动机构用于控制弹性工作面凸起或凹陷，能模拟各种凹凸形态的障碍路面，呈现多种不同行驶轨迹的道路测试场景，而且变换路面障碍状态的调节过程非常简单，可节约大量测试成本和时间，能及时高效地完成无人作业机械的各种路面测试。

(2)本实用新型提供的模拟平台，在工作台的至少一侧设置有斜坡，方便无人作业机械驶入工作台，而且在坡面上设置至少一根钢筋条，用于模拟上坡过程的上下震动过程，增大该模拟平台可测试的参数范畴，以满足不同测试需求。

(3)本实用新型提供的模拟平台，在工作台的至少一侧设置有作业区，用于模拟无人作业机械(如无人挖掘机)与作业过程相关的各项参数和性能，增大该模拟平台可测试的参数范畴，以满足不同测试需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型模拟平台的整体示意图；

图2示出了本实用新型模拟平台中顶杆驱动机构的示意图；

图3示出了本实用新型另一实施例模拟平台中顶杆驱动机构的示意图。

附图标记说明：

1-工作台；2-斜坡，201-钢筋条；3-作业区；401-顶杆，402-支撑架，403-套筒，404-轨道；5-电动泵；601-电机，602-齿轮，603-轮子。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，是本实用新型模拟平台的优选实施例。

本实用新型的模拟平台为无人挖掘机等无人控制作业机械的性能测试提供实测环境，测试场景丰富，能够测试包括上下坡行驶、抗振动性、障碍路面通过性、作业过程相关数据以及应对突发状况的能力等多种性能参数。

该模拟平台包括工作台1，该工作平台1可通过支撑柱等结构架设于地面、其他水平或带有一定倾斜角度的场地上，该支撑柱具有一定高度，使工作台1的位置高度高于其所位于的场地。在本实施例中，模拟平台设置于地面上，工作台整体为钢材质框架结构，工作台1的工作面设置于钢材质框架结构上。

工作台1的工作面即工作台1的上表面，为弹性工作面，该弹性工作面在外力的作用下可发生形变。在本实施例中，上述工作台1为矩形工作台，其工作面为矩形工作面，该工作面的材质为橡胶材质。在弹性工作面的下方设置有若干个顶杆驱动机构，该顶杆驱动机构能控制工作台1的弹性工作面，使其表面凸起或凹陷，从而呈现出凹凸不平的障碍路面效果。

进一步地，工作台1的旁边设置有斜坡2，斜坡2的坡面连接弹性工作面。具体的，矩形工作台1的一组相对侧设置有斜坡2，斜坡2的坡面连接弹性工作面和地面，使无人作业机械能从地面向上驶入弹性工作面。该斜坡2采用钢板制成，坚固耐用，承重力强。为了测试无人作业机械在上坡或下坡过程中的抗振动性，在斜坡2的坡面上还设置至少一根钢筋条201，更优的是，钢筋条201沿坡面的宽度方向设置，这样设置钢筋条，能使钢筋条与无人作业机械的车轮或履带重复接触，使其上下颠簸振动。在本实施例中，坡面上设置有三条钢筋条201，并且三条钢筋条201相互间隔且平行设置。

进一步地，工作台1的旁边设置有作业区3。具体的，矩形工作台1的另一组相对侧设置有作业区3，该作业区3为钢板焊接而成的工作池，在作业区3内填充有泥土、石块等材料，可用于测试无人挖掘机在挖掘状态下运行情况的各项性能参数。

如图2所示，在本实施例中，顶杆驱动机构设置有十五个，这些顶杆驱动机构可无规律或有规律地布置在弹性工作面下方。

顶杆驱动机构包括支撑架402以及设置于支撑架402上的顶杆装置和驱动装置。其中，顶杆装置包括顶杆401和套设于顶杆401外的套筒403，顶杆401的上端与弹性工作面连接，驱动装置控制顶杆401升降。具体的，当顶杆401上升时，弹性工作面的相应位置会凸起，当顶杆401下降时，弹性工作面的相应位置会凹陷。顶杆401通常为金属材质，顶杆401的上端与弹性工作面可采用粘接或增设连接结构的方式进行连接，具体连接形式本实用新型不做限制。另外，各顶杆401的粗细可以相同也可以不同，可更根据使用需要进行设置。

在本实施例中，顶杆装置为液压顶杆装置，由于顶杆装置为液压顶杆装置，顶杆401在驱动装置的驱动下，可在竖直方向上定位，从而将弹性工作面的凹凸状态固定。在本实施例中，驱动装置为电动泵5。

下面对本实施例模拟平台的弹性工作面的调节过程进行叙述：

当需要调节弹性工作面的凹凸状态时，找到待调节位置下方的一个或多个顶杆驱动机构，启动该顶杆驱动机构的电动泵5，由电动泵5控制顶杆401上升或下降，由于顶杆401的端部与弹性工作面相连，弹性工作面会随着顶杆401上升或下降，当调节到所需位置后，停止电动泵5，由于顶杆装置为液压顶杆装置，此时顶杆401的竖直位置定位；按照上述过程逐一调节每个需要调节的顶杆装置，直到弹性工作面的凹凸障碍情况符合要求，调节过程完毕。

在调节完成之后，便可以开始对无人作业机械，如无人挖掘机进行性能测试。

本实用新型模拟平台的调节过程很简单，容易操作，不会耗费大量人力和物力，通用性强，可应用于各种无人控制作业机械的测试，适用范围广泛。

如图3所示，在本实用新型的另一实施例中，顶杆驱动机构包括支撑架402、顶杆装置和驱动装置。其中，顶杆装置成排地布置于弹性工作面的下方，顶杆装置设置于支撑架402上，在本实施例中每个顶杆装置设置于一个支撑架402上。而在其他实施例中，可将支撑架402设计为一个能放置整排顶杆装置的框架结构，位于同一排的顶杆装置均设置在该支撑架402上。

在本实施例中，顶杆装置包括顶杆401和套设于顶杆401外的套筒403，顶杆401的外壁与套筒403的内壁螺纹连接，驱动装置控制顶杆401的升降。在支撑架402的下方设置有轨道404，轨道404的延伸方向与位于同一排的顶杆装置的布置方向一致，驱动装置可沿轨道404移动，这样一来，只需设置一个驱动装置就可以控制一排的顶杆装置。

驱动装置包括电机601和齿轮602，电机601的驱动轴与齿轮602连接，电机601的驱动轴可带动齿轮602转动。齿轮602的内壁与套筒403的外壁可拆卸连接。为了方便移动，电机601的壳体底部具有适于在轨道404上行走的轮子603。电机601的移动可以是人工操作，亦或者配置控制系统及相应执行机构实现即可，本实用新型对此不作限制。

下面对本实施例模拟平台的弹性工作面的调节过程进行叙述：

当需要调节弹性工作面的凹凸状态时，移动电机601至需要调节的顶杆装置下方，将齿轮602的内壁与套筒403的外壁连接在一起，启动电机601，其驱动轴带动齿轮、套筒403一起转动，由于顶杆401的外壁与套筒403的内壁螺纹连接，此时顶杆401将上升或下降至所需位置，停止电机601，此时顶杆401的竖直位置定位；按按照上述过程逐一调节每个需要调节的顶杆装置，直到弹性工作面的凹凸障碍情况符合要求，调节过程完毕。

在调节完成之后，便可以开始对无人作业机械，如无人挖掘机进行性能测试。

在其他实施例中，顶杆驱动机构中的顶杆装置和驱动装置可直接放置于地面上，而不设置支撑架，同样能实现本实用新型的目的。

在其他实施例中，顶杆驱动机构中的顶杆401上端可以不与工作台的弹性工作面连接，此时，弹性工作面可以在顶杆401的上升作用下向上凸起，在测试要求没有特别严格的情况下，也能用于模拟测试。

在其他实施例中，当工作台1的高度不是很高时，也可以不设置斜坡，无人控制作业机械可直接开到工作台上；而且，斜坡上钢筋条的数量可以为一根、两根、无根等。

在其他实施例中，顶杆401强度足够的情况下，也可以不设置其外部的套筒403，同样能实现本实用新型的目的。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种模拟平台，其特征在于，包括：工作台(1)，所述工作台(1)的工作面为弹性工作面，所述弹性工作面的下方设置有若干个顶杆驱动机构，以使所述弹性工作面凸起或凹陷。

2.根据权利要求1所述的模拟平台，其特征在于，所述工作台(1)的旁边设置有斜坡(2)，所述斜坡(2)的坡面连接所述弹性工作面。

3.根据权利要求2所述的模拟平台，其特征在于，所述坡面上设置有至少一根钢筋条(201)，所述钢筋条(201)沿所述坡面的宽度方向设置。

4.根据权利要求1所述的模拟平台，其特征在于，所述工作台(1)的旁边设置有作业区(3)。

5.根据权利要求1-4任一所述的模拟平台，其特征在于，所述顶杆驱动机构包括顶杆装置和驱动装置，所述顶杆装置包括顶杆(401)，所述驱动装置控制所述顶杆(401)升降。

6.根据权利要求5所述的模拟平台，其特征在于，所述顶杆装置还包括套设于所述顶杆(401)外的套筒(403)，所述顶杆(401)的上端与所述弹性工作面连接，所述顶杆装置为液压顶杆装置；所述顶杆驱动机构还包括支撑架(402)，所述液压顶杆装置和所述驱动装置设置于所述支撑架(402)上。

7.根据权利要求6所述的模拟平台，其特征在于，所述驱动装置为电动泵(5)。

8.根据权利要求5所述的模拟平台，其特征在于，所述顶杆驱动机构还包括支撑架(402)，所述顶杆装置设置于所述支撑架(402)上，所述顶杆装置成排设置，所述支撑架(402)的下方设置有轨道(404)，所述轨道(404)的延伸方向与位于同一排的所述顶杆装置的布置方向一致，所述驱动装置沿所述轨道(404)移动。

9.根据权利要求8所述的模拟平台，其特征在于，所述顶杆装置还包括套设于所述顶杆(401)外的套筒(403)，所述顶杆(401)的外壁与所述套筒(403)的内壁螺纹连接；所述驱动装置包括电机(601)以及与所述电机(601)驱动轴连接的齿轮(602)，所述齿轮(602)的内壁与所述套筒(403)的外壁可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的模拟平台，其特征在于，所述电机(601)的底部具有适于在所述轨道(404)上行走的轮子(603)。

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