[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

本發明公開了一種水平式軟體節肢機器人關節測試裝置及其測試方法。軟體機器人是新興的研究領域，相關研究仍處于起步階段，需要進行測試。本發明包括夾持機構、圓弧滑軌、弧形滑塊、連桿、直線滑軌、直線滑塊、負載彈簧和測距傳感器；夾持機構包括殼體、環形氣囊和中心定位組件；圓弧滑軌及直線滑軌均水平設置。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。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。本發明利用曲柄滑塊機構和彈簧相配合，能夠分別進行空載和有負載情況下的測試。

技術領域

本發明屬于軟體機器人技術領域，具體涉及一種水平式軟體節肢機器人關節測試裝置及其測試方法。

背景技術

機器人的使用已經成為工業生產和生活中不可或缺的產品，傳統意義上的機器人主要是以剛性結構為主，但是其剛性結構材料導致它無法適應復雜環境的變化，這也使得它自身存在一些體型龐大，安全性低等缺點。隨著人們越來越重視與非結構化環境的相互作用，機器人必須變得不那么僵硬和固定化。軟體機器人具有良好的柔性，能夠通過自身形變適應外部環境，能夠在空間狹小的環境中進行作業，在救援、探測方面表現出廣闊的應用前景。同時，軟體機器人具有良好的生物兼容性，不會對生物組織造成傷害，逐漸受到醫療工作者的關注。軟體機器人是新興的研究領域，相關研究仍處于起步階段。因此，開展軟體機器人理論與相關技術的研究對促進軟體機器人技術的發展和應用具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水平式軟體節肢機器人關節測試裝置及其測試方法。

本發明一種水平式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；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。

作為優選，本發明一種水平式軟體節肢機器人關節測試裝置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。兩根關節臂均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。

作為優選，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。

作為優選，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。

作為優選，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。