[發明專利]檢測全向球輪動力特性的裝置及方法

在審

• 申請號: 201911087648.6
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110672314A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 黃用華;高振宇;莊未;張瑞欣;章坤;黃美發;鐘艷如;唐榮江;鐘永全
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 45107 桂林市持衡專利商標事務所有限公司
• 代理人: 黃瑋

1.檢測全向球輪動力特性的裝置，包括三個斜向支撐在球形機器人外球殼(1)下部的動力特性檢測機構(2)，所述外球殼(1)通過全向輪機構(14)驅動全向旋轉，三個動力特性檢測機構(2)的軸線向上延長交匯于外球殼(1)的球心且三個動力特性檢測機構(2)的軸線兩兩正交，其特征在于：各動力特性檢測機構(2)包括同軸安裝于軸向伸縮組件上的六維力傳感器(3)，所述六維力傳感器(3)上同軸安裝有可充氣的氣囊體(4)，所述軸向伸縮組件安裝于支撐塊(5)上，所述支撐塊(5)通過徑向滑動副安裝于支撐臺(6)上并鎖緊在支撐位置，于支撐位置，所述軸向伸縮組件通過六維力傳感器(3)將充氣后的氣囊體(4)緊密接觸于外球殼(1)上。

2.根據權利要求1所述的檢測全向球輪動力特性的裝置，其特征在于：所述軸向伸縮組件包括U型架(7)和設于U型架(7)內的絲桿(12)，所述U型架(7)通過軸向滑動副安裝于底板(8)上，所述底板(8)安裝于支撐塊(5)上，所述六維力傳感器(3)安裝于U型架(7)的上端，U型架(7)內的上部設有固裝于底板(8)的絲桿座板(9)，U型架(7)內的下部設有與架體連接的螺母座(10)，所述絲桿(12)的上端安裝于絲桿座板(9)上，絲桿(12)的桿體旋合于螺母座(10)，U型架(7)下端外的支撐塊(5)上設有步進電機(11)，所述步進電機(11)的轉軸通過聯軸器連接絲桿(12)的下端。

3.根據權利要求1或2所述的檢測全向球輪動力特性的裝置，其特征在于：所述外球殼(1)通過球形籠架(13)安裝于汽車底盤(15)的底部，所述全向輪機構(14)設于外球殼(1)內部的內球殼(16)上。

4.檢測全向球輪動力特性的方法，其特征在于采用了如根據權利要求1或2所述的檢測全向球輪動力特性的裝置，通過建立六維力傳感器(3)的坐標系與外球殼(1)的球心坐標系之間的聯系，通過空間力系向球心的簡化計算，以此得出在全向輪機構(14)驅動下外球殼(1)產生的全力信息。