[發(fā)明專利]一種便攜式剛柔復合的機構與機器人性能測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910141151.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN109839087B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 馬春生;張俊轅;程芳;李瑞琴
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;B25J19/00
• 代理公司: 廈門市天富勤知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 35244
• 代理人: 唐紹烈

1.一種便攜式剛柔復合的機構與機器人性能測試方法，其特征在于：該測試方法涉及一種便攜式剛柔復合的機構與機器人性能測試裝置，該測試裝置包括主支架、伸縮臂、可滑動基座、拉繩位移傳感器、靶標、拉繩和信息處理面板，主支架分別通過雙頭球連接桿連接三條伸縮臂，三條伸縮臂上各安裝一個可滑動基座，可滑動基座滑動固定在伸縮臂上，其中兩個可滑動基座上各安裝兩個拉繩位移傳感器，另外一個可滑動基座上安裝三個拉繩位移傳感器，拉繩位移傳感器通過拉繩連接靶標，靶標連接在被測機構上，主支架連接端共有九個定位銷，每個連接端插置三個定位銷，一個定位銷設于連接端的正上方，另外兩個定位銷分別設于連接端的兩側，對應地，每條伸縮臂上也插置三個定位銷，對應的定位銷之間連接卡扣，連接時主支架和伸縮臂牢固的水平結合在一起，主支架連接端設計為內(nèi)傾的斜坡狀，當正上方的卡扣松開時，伸縮臂在雙頭球連接桿、兩側定位銷以及卡扣的輔助下，伸縮臂可以繞著主支架斜坡狀的連接端從水平向下旋轉到豎直狀態(tài)，如果不使用，可以將可滑動基座、拉繩位移傳感器、靶標單獨拆解下來；主支架放置信息處理面板，信息處理面板連接拉繩位移傳感器，信息處理面板將繩長的變化數(shù)據(jù)進行收集，基于繩長的變化數(shù)據(jù)，該測試方法包括：1)測試裝置結構簡化：設可滑動基座的位置為ABC三點，構成三角形ABC，靶標上有三個指定位置，設三個指定位置為DEF三點，構成三角形DEF，然后將將其中一個可滑動基座的三根拉繩分別連接三個指定位置，另外兩個可滑動基座上的四根拉繩按照2：1:1的比例分別連接在三個指定位置，設拉繩為線段，通過線段將ABC三點和DEF三點連接起來，即線段AE、AD、AF、BE、BF、CF、CD這七條線段的長度；2)再簡化：該結構可以再分割為三個三棱錐，即三棱錐F-ABC、三棱錐E-FAB、三棱錐D-FAC，以A點為坐標原點，Z軸垂直于三角形ABC所在平面向上，AC所在直線為Y軸方向，X軸方向為Z軸和Y軸的矢量叉積；3)參數(shù)計算：三棱錐F-ABC中，三角形ABC三點坐標已知，設三條棱邊的長分別為l_FA、l_FB、l_FC，從幾何關系可以建立如下方程：

由此可以得到F點的坐標，即x_F、y_F、z_F三個值；同理，可以求出D、E兩點的坐標，然后就可以求出三角形DEF中間點的坐標，即被測機構的運動位置；將收集到的繩長變化數(shù)據(jù)重復按以上步驟計算，就可以得到三角形DEF中間點坐標的所有點集合，也就是被測機構的運動軌跡；基于運動軌跡，再和時間進行換算，可以得到被測機構的運動速度。

2.如權利要求1所述的一種便攜式剛柔復合的機構與機器人性能測試方法，其特征在于：所述三角形DEF和三角形ABC的邊長可以分別根據(jù)實際工作中指定位置和可滑動基座的位置確定。

3.如權利要求1所述的一種便攜式剛柔復合的機構與機器人性能測試方法，其特征在于：所述運動速度再和時間進行換算，可以得到被測機構的運動加速度。