[發明專利]一種排爆機器人夾持性能試驗裝置

在審

• 申請號: 201910207166.3
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109752051A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 李揚;馬文俊;滕飛;胡志昂;嚴瑾;周鑫;張楠
• 申請（專利權）人: 公安部第一研究所;北京中盾安全技術開發公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種排爆機器人夾持性能試驗裝置，包括前端傳感器(1)、數據采集器及電氣集成單元(4)、數據處理及顯示終端(6)；所述前端傳感器(1)包括壓力傳感器、位移傳感器和角速度傳感器；所述前端傳感器(1)通訊連接于所述數據采集器及電氣集成單元(4)，所述數據采集器及電氣集成單元(4)通訊連接于所述數據處理及顯示終端(6)。本發明不僅能夠實現警用排爆機器人前端機械手臂運動軌跡的實時捕捉，還能對機械手臂夾持力值和穩定性數值進行測量。

技術領域

本發明涉及警用設備技術領域，具體涉及一種排爆機器人夾持性能試驗裝置。

背景技術

排爆機器人的機械手臂在實際排爆工作中要穩定、可靠的夾持住被夾持物，不能發生滑動、掉落的現象，否則可能因滑動過程中產生的靜電或震動引起爆炸。為了準確測試和評價機器人夾持過程中的穩定性和可靠性，一些科研機構也研制出相關的測試裝置。

例如，中國專利CN205928664U(公開日為2017年2月8日)中公開了一種工業機器人一維運動軌跡測試裝置，該裝置包括高精度的直線位移傳感器和示波器，能夠測量機器人本體工作端的一維運動軌跡。其中，直線位移傳感器一段經柔性連接組件與機器人本體的工作端連接，直線位移傳感器的信號輸出端與示波器的信號輸入端連接，隨著機器人本體工作端的運動，直線位移傳感器測得的電壓信號傳輸給示波器，示波器記錄并顯示機器人本體工作端的一維運動軌跡。

而該測試裝置卻具有如下缺陷：

1)只能測量機器人本體工作端在一個維度上的運動軌跡，無法同時測量其他維度上的運動軌跡。該裝置無法滿足排爆機器人的夾持穩定性測試需求，因為排爆機器人前端機械手臂三個方向上的位移量對于評價機器人夾持穩定性都非常重要，任意一個方向上的震動過大均會導致實戰中誤引爆。

2)無法實時測量排爆機器人前端機械手臂夾持力。

3)僅能測試機器人本體工作端從某一位置移動至另一位置這一過程中的軌跡(位移量)，而排爆機器人的評價過程中除了要對運動軌跡進行捕捉外，還要測量本體工作端運動過程中自身的震動量，這也是該裝置無法實現的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種排爆機器人夾持性能試驗裝置，不僅能夠實現警用排爆機器人前端機械手臂運動軌跡的實時捕捉，還能對機械手臂夾持力值和穩定性數值進行測量。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種排爆機器人夾持性能試驗裝置，包括前端傳感器、數據采集器及電氣集成單元、數據處理及顯示終端；所述前端傳感器包括壓力傳感器、位移傳感器和角速度傳感器；所述前端傳感器通訊連接于所述數據采集器及電氣集成單元，所述數據采集器及電氣集成單元通訊連接于所述數據處理及顯示終端。

進一步地，所述裝置還包括有測試支架。

進一步地，所述壓力傳感器采用壓電式壓力傳感器。

進一步地，所述壓力傳感器的量程為200N，可讀0.1N。

進一步地，所述角速度傳感器的精度為20ppm。

進一步地，所述位移傳感器的量程為100mm，可讀0.1mm。

進一步地，所述數據采集器及電氣集成單元主要由數據采集處理板卡、彩色液晶顯示器、直流電源和電氣控制箱組成，所述數據采集處理板卡和所述彩色液晶顯示器通訊連接，所述直流電源和電氣控制箱電性連接，所述電氣控制箱電性連接于所述數據采集處理板卡和所述彩色液晶顯示器。

本發明還提供一種利用上述排爆機器人夾持性能試驗裝置對排爆機器人的夾持力進行測試的方法，包括如下步驟：

1.1)將壓力傳感器安裝在被夾持物的外表面，并位于受力軸線上，操縱排爆機器人的機械手臂夾持被夾持物，并對壓力傳感器進行零點校正；