[發明專利]一種水平式軟體節肢機器人關節測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201910796619.0
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN110646180B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 許明;何龍;陳國金;戎鋮
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;B25J19/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

1.一種軟體節肢機器人關節測試裝置，包括夾持機構、圓弧滑軌、弧形滑塊、傳動連桿、直線滑軌、直線滑塊、負載彈簧和測距傳感器；其特征在于：所述的夾持機構包括殼體、環形氣囊和中心定位組件；殼體上開設有軸線水平設置的中心孔；殼體的中心孔內設置有環形氣囊；所述的中心定位組件包括環形中心盤、扇片、調節連桿和環形調節轉盤；環形中心盤與環形調節轉盤同軸設置；n根調節連桿的一端均與環形調節轉盤鉸接；n片扇片均與環形中心盤鉸接；n片扇片與n根調節連桿的另一端分別鉸接；

所述的中心定位組件共有兩個；兩個中心定位組件分別位于殼體的兩端；兩個中心定位組件內的環形中心盤均與殼體固定；兩個中心定位組件內的環形調節轉盤均與殼體構成轉動副；

所述的圓弧滑軌及直線滑軌均水平設置；圓弧滑軌的圓心軸線與殼體的中心孔軸線相交；直線滑軌的中心軸線與殼體的中心孔軸線重合；弧形滑塊與圓弧滑軌構成沿圓弧滑動的滑動副；直線滑塊與直線滑軌構成滑動副；傳動連桿的兩端與弧形滑塊、直線滑塊分別鉸接；負載彈簧的兩端分別抵住直線滑塊、直線滑軌上的限位板；負載彈簧位于直線滑塊遠離夾持機構的一側。

2.根據權利要求1所述的一種軟體節肢機器人關節測試裝置，其特征在于：還包括軟體節肢機器人關節和機器人驅動機構；軟體節肢機器人關節包括外部骨架、內部氣囊和彈性帶；外部骨架呈V形，由兩根關節臂組成；兩根關節臂的連接處設置有柔性鉸鏈；兩根關節臂的材質均為機聚合物；兩根關節臂的連接處內側設置有內部氣囊；彈性帶的兩端與兩根關節臂的中部分別固定；所述的機器人驅動機構包括注射泵和壓力傳感器；注射泵的輸出口與壓力傳感器的檢測口及內部氣囊的通氣口均連通。

3.根據權利要求1所述的一種軟體節肢機器人關節測試裝置，其特征在于：所述殼體的中心孔呈兩端大中間小的階梯孔狀；兩個中心定位組件內的環形中心盤分別嵌入殼體中心孔兩端的孔段并與殼體固定。

4.根據權利要求1所述的一種軟體節肢機器人關節測試裝置，其特征在于：所述殼體的兩端端面均開設有m個螺紋孔；位于殼體同一端的m個螺紋孔沿殼體中心孔軸線的周向均布；環形調節轉盤上開設有沿自身軸線周向均布的m個圓弧槽；各圓弧槽的圓心均在環形調節轉盤的軸線上；環形中心盤上的m個圓弧槽與殼體對應端面上的m個螺紋孔分別對齊；m個調節螺栓分別穿過m個圓弧槽，并與m個螺紋孔構成螺旋副。

5.根據權利要求1所述的一種軟體節肢機器人關節測試裝置，其特征在于：所述的扇片呈鈍角三角形狀；扇片的鈍角均位于鈍角對邊遠離環形中心盤中心軸線的一側；同一中心定位組件內的n片扇片的鈍角對邊合圍成一個正n邊形。

6.如權利要求2所述的一種軟體節肢機器人關節測試裝置的關節效率測試方法，其特征在于：步驟一、將軟體節肢機器人關節的一根關節臂裝夾到夾持機構上；將軟體節肢機器人關節的另一根關節臂與弧形滑塊固定，使得軟體節肢機器人關節上兩個關節臂的相對轉動軸線與圓弧滑軌的圓心軸線重合；向被測軟體節肢機器人關節注入流體介質，并持續檢測被測軟體節肢機器人內壓力P，記錄壓力P隨注入流體體積V的變化量，確定壓力P關于V的函數關系式P(V)；同時，測距傳感器檢測在注液過程中直線滑塊的位移Δl；

步驟二、計算輸入軟體節肢機器人關節的能量(功)計算負載彈簧增加的彈性勢能其中，其中，k為負載彈簧的勁度系數；

步驟三、計算軟體節肢機器人關節的效率η＝E/Q×100％。