[發(fā)明專(zhuān)利]一種足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)及測(cè)試方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710039870.3
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106625779A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱雅光;劉瓊;陳龍;張奕;張浩;馬超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J19/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J19/00;G01D21/02;G01M99/00
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 陸萬(wàn)壽

1.一種足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，包括高速氣缸(4)、底臺(tái)(1)和支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)(2)；高速氣缸(4)和支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)(2)均設(shè)置在底臺(tái)(1)上；

支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)(2)包括支撐柱(15)、導(dǎo)軌(16)、支撐桿(7)和夾持機(jī)構(gòu)；四個(gè)支撐柱(15)分別垂直設(shè)置于底臺(tái)(1)上表面的四個(gè)角上；導(dǎo)軌(16)的個(gè)數(shù)為2，導(dǎo)軌(16)固定設(shè)置在兩個(gè)支撐柱(15)的頂端之間，且兩個(gè)導(dǎo)軌(16)互相平行；支撐桿(7)設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)軌(16)之間，且垂直于兩個(gè)導(dǎo)軌(16)，支撐桿(7)能夠沿導(dǎo)軌方向移動(dòng)；夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置在支撐桿(7)上；

若干個(gè)高速氣缸(4)垂直固定設(shè)置在于底臺(tái)(1)的上表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，高速氣缸(4)的頂部連接有測(cè)試機(jī)器人(3)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，測(cè)試機(jī)器人(3)包括機(jī)械腿和機(jī)體，若干個(gè)機(jī)械腿圍繞機(jī)體設(shè)置，每條機(jī)械腿上有若干個(gè)關(guān)節(jié)；測(cè)試機(jī)器人(3)的足端和關(guān)節(jié)部位安裝有位置傳感器；測(cè)試機(jī)器人(3)的足端與機(jī)械退的連接處設(shè)置有六維力傳感器和壓力傳感器；測(cè)試機(jī)器人(3)的各個(gè)關(guān)節(jié)處安裝有加速度傳感器、速度傳感器和力傳感器；測(cè)試機(jī)器人(3)的機(jī)體上安裝有姿態(tài)傳感器和力傳感器；高速氣缸(4)上安裝有速度傳感器；高速氣缸(4)的個(gè)數(shù)與測(cè)試機(jī)器人(3)的機(jī)械腿個(gè)數(shù)相匹配。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，夾持機(jī)構(gòu)包括移動(dòng)環(huán)(8)、柔性繩(9)、夾持橫桿(10)、夾持縱桿(12)和滑塊(14)；移動(dòng)環(huán)(8)套設(shè)在支撐桿(7)上，移動(dòng)環(huán)(8)能夠在支撐桿(7)上移動(dòng)；移動(dòng)環(huán)(8)通過(guò)柔性繩(9)與夾持橫桿(10)連接，夾持橫桿(10)的下表面開(kāi)設(shè)有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)夾持縱桿(12)，兩個(gè)夾持縱桿(12)相對(duì)的兩個(gè)面上開(kāi)設(shè)有滑塊導(dǎo)軌，滑塊導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)置有滑塊(14)；兩個(gè)夾持縱桿(12)的底端設(shè)置有滑塊檔桿(13)，滑塊檔桿(13)能夠擋住滑塊(14)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，支撐桿(7)的兩端均設(shè)置有滾輪(6)；底臺(tái)(1)的下表面設(shè)置有若干支撐腿(17)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)，其特征在于，高速氣缸(4)連接有氣壓泵站。

7.一種基于足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，其特征在于，所述足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)包括高速氣缸(4)、底臺(tái)(1)和支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)(2)；高速氣缸(4)和支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)(2)均設(shè)置在底臺(tái)(1)上；

支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)(2)包括支撐柱(15)、導(dǎo)軌(16)、支撐桿(7)和夾持機(jī)構(gòu)；若干個(gè)高速氣缸(4)垂直固定設(shè)置在于底臺(tái)(1)的上表面；高速氣缸(4)的頂部連接有測(cè)試機(jī)器人(3)；

測(cè)試機(jī)器人(3)包括機(jī)械腿和機(jī)體，若干個(gè)機(jī)械腿圍繞機(jī)體設(shè)置，每條機(jī)械腿上有若干個(gè)關(guān)節(jié)；測(cè)試機(jī)器人(3)的足端和關(guān)節(jié)部位安裝有位置傳感器；測(cè)試機(jī)器人(3)的足端與機(jī)械退的連接處設(shè)置有六維力傳感器和壓力傳感器；測(cè)試機(jī)器人(3)的各個(gè)關(guān)節(jié)處安裝有加速度傳感器、速度傳感器和力傳感器；測(cè)試機(jī)器人(3)的機(jī)體上安裝有姿態(tài)傳感器和力傳感器；高速氣缸(4)上安裝有速度傳感器；高速氣缸(4)連接有氣壓泵站；

所述基于足式仿生機(jī)器人動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能測(cè)試平臺(tái)的測(cè)試方法，包括以下步驟：

1)啟動(dòng)氣壓泵站，調(diào)整測(cè)試平臺(tái)初始位置，將測(cè)試機(jī)器人(3)放置在測(cè)試平臺(tái)上；調(diào)整高速氣缸(4)初始位置；用支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)(2)的夾持裝置夾住測(cè)試機(jī)器人(3)；

2)在測(cè)試過(guò)程中，調(diào)節(jié)高速氣缸(4)伸出縮回速度，使高速氣缸(4)開(kāi)始高速運(yùn)動(dòng)，收集記錄高速氣缸(4)上速度傳感器數(shù)據(jù)；

3)在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試機(jī)器人(3)腿部隨著高速氣缸(4)高速運(yùn)動(dòng)，收集記錄安裝在測(cè)試機(jī)器人(3)的足端和關(guān)節(jié)部位的位置傳感器的數(shù)據(jù)，測(cè)量測(cè)試機(jī)器人(3)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)腿部屈伸的位置精度；

4)在測(cè)試過(guò)程中，使測(cè)試機(jī)器人(3)隨高速氣缸(4)高速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)收集記錄測(cè)試機(jī)器人(3)關(guān)節(jié)部位六維力傳感器和力傳感器數(shù)據(jù)，測(cè)量機(jī)械腿對(duì)機(jī)身的扭轉(zhuǎn)力矩和推動(dòng)力；通過(guò)收集記錄安裝在測(cè)試機(jī)器人(3)腿部的各個(gè)關(guān)節(jié)處加速度傳感器和速度傳感器數(shù)據(jù)，測(cè)量測(cè)試機(jī)器人(3)在高速運(yùn)動(dòng)下，腿部屈伸時(shí)各個(gè)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)加速度和速度；

5)在測(cè)試過(guò)程中，使測(cè)試機(jī)器人(3)隨高速氣缸(4)高速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)收集記錄機(jī)身上的姿態(tài)傳感器和機(jī)器人足端腳力傳感器的數(shù)據(jù)，同時(shí)，利用高速氣缸(4)模擬不同的運(yùn)行速度，分析測(cè)試機(jī)身的穩(wěn)定性能，是否發(fā)生傾斜的情況；通過(guò)收集記錄安裝在測(cè)試機(jī)器人(3)機(jī)身和腿部個(gè)關(guān)節(jié)部位力傳感器的數(shù)據(jù)，測(cè)試機(jī)器人(3)在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)腿部屈伸的沖擊力；

6)在測(cè)試過(guò)程中，使測(cè)試機(jī)器人(3)隨高速氣缸(4)高速運(yùn)動(dòng)，模擬波動(dòng)路面，模擬地震救災(zāi)波動(dòng)路面，觀察機(jī)器人對(duì)波動(dòng)路面的適應(yīng)性。