CN109724824B - 移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台 - Google Patents

Abstract

一种移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台，包括测试平台、提升机构、转动台和跟随机构；提升机构设有升降端，测试平台的一端连接在升降端；在测试平台中部设置有转动机构，转动机构的顶部表面与测试平台的测试平面位于同一高度；在测试平台上安装跟随机构，跟随机构可沿测试平台侧边平行的方向移动；跟随机构包括两个移动模组、护栏支架，两个移动模组分别固定在测试平台的两侧，护栏支架安装在两个移动模组上；在护栏支架上相对设置有两个传感开关，两个传感开关分别靠近测试平台两侧。满足多种移动机器人坡道/侧翻试验全过程实时自动跟踪防护要求，确保机器人及试验过程安全可靠。

Description

移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台

技术领域

本发明涉及移动机器人测试领域，具体涉及移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台。

背景技术

移动机器人为了满足相关要求，需要对倾斜侧翻进行实验测试，在目前专利文献中已经存在的测试装置和结构并不能满足移动机器人的测试需求，即不能直接将现有专利文献技术加以简单的改进运用到移动机器人测试领域中，具体原因如下；

针对专利文献中检索到的专利文件1，专利号为CN201120032241.6，一种客车侧倾侧翻性能综合检测装置，其缺点在于，移动机器人需要提供不同条件下测试，而该专利文献无法便利地实现倾翻试验多角度地调节，无法实现移动机器人坡道性能试验，不能满足移动机器人侧翻试验安全保护要求；

针对专利文献中检索到的专利文件2，专利号为CN201010227415.4，坡道试验装置，其缺陷在于，无法实现移动机器人坡道试验实时自动跟随保护功能，无法实现机器人侧翻试验，因此，不能简单的直接移植到机器人测试***中；

针对专利文献中检索到的专利文件3，专利号为CN200820134248.7，带坡道的侧翻转试验台，不能实现移动机器人坡道试验的实时全自动跟随防护功能，其侧翻试验原理与移动机器人测试不同，不能满足多方位角的移动机器人侧翻试验功能。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，主要解决的问题为，移动机器人坡道和侧翻试验时，实现移动机器人实时跟踪保护，确保机器人试验样品及试验过程的安全可控；

实现0-60°坡度的无级可调，满足坡道定点爬坡、平台起步爬坡、坡道驻车、定点下坡等不同类型坡道试验要求；

实现移动机器人多姿态360°旋转侧翻试验，实现坡道与侧翻一体化试验；

因此，针对上述目的，提出移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台，具体技术方案如下：

一种移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台，其特征在于：包括测试平台、提升机构、转动台和跟随机构；

所述提升机构设有升降端，所述测试平台的一端连接在所述升降端；

在测试平台中部设置有转动机构，所述转动机构的顶部表面与所述测试平台的测试平面位于同一高度；

在测试平台上安装跟随机构，所述跟随机构可沿所述测试平台侧边平行的方向移动；

所述跟随机构包括两个移动模组、护栏支架，两个所述移动模组分别固定在所述测试平台的两侧，所述护栏支架安装在两个所述移动模组上；

在所述护栏支架上相对设置有两个传感开关，两个所述传感开关分别靠近所述测试平台两侧；

在所述护栏支架上安装有电磁开关和闸门杆，所述闸门杆沿测试平台的宽度方向横向设置，所述电磁开关控制所述闸门杆的降下和关闭，在所述闸门杆上设置有距离传感器。

为更好的实现本发明，可进一步为：所述跟随机构采用带轮传动结构。

进一步地：在所述测试平台与升降端的连接端设置有防撞结构。

进一步地：所述提升机构包括提升架和升降装置，所述升降装置安装在所述提升架上，所述升降装置的升降端铰接在所述测试平台的一端。

进一步地：在所述测试平台的自由端底部设置有转动轮。

进一步地：在所述测试平台中部设置有圆形安装槽，所述转动机构设置在所述圆形安装槽内；

所述转动机构包括转动盘，所述转动盘转动连接在所述圆形安装槽内，所述转动盘的低端面的中心与转动轴的一端相连，该转动轴的自由端与驱动装置的输出端相连。

本发明的有益效果为：满足多种移动机器人坡道/侧翻试验全过程实时自动跟踪防护要求，确保机器人及试验过程安全可靠；实现坡道0-60°无级可调，满足坡道定点爬坡、平台起步爬坡、坡道驻车、定点下坡等不同类型坡道试验要求；实现带坡道角度的旋转侧翻试验，实现移动机器人360°旋转侧翻试验。

附图说明

图1为本发明第一示意图；

图2为本发明提升机构与测试平台的连接示意图；

图3为本发明的第二示意图；

图4为本发明第三结构示意图。

其中，技术特征对应的附图标记为，测试平台1、提升机构2、提升架2-1、升降装置2-2、活动模块2-21、转接模块2-22、轴承2-23、转动机构3、转动盘3-1、转动轴3-2、驱动装置3-3、跟随机构4、移动模组4-1、护栏支架4-2、电磁开关4-21、闸门杆4-22、距离传感器4-23、传感开关4-24、防撞结构5、转动轮6、起步平台7被测移动机器人8；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图4所示：一种移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台，包括测试平台1、提升机构2、转动台和跟随机构4；

所述提升机构2设有升降端，所述测试平台1的一端连接在所述升降端；

在测试平台1中部设置有转动机构3，所述转动机构3的顶部表面与所述测试平台1的测试平面位于同一高度；

在测试平台1上安装跟随机构4，所述跟随机构4可沿所述测试平台1侧边平行的方向移动；

所述跟随机构4包括两个移动模组4-1、护栏支架4-2，两个所述移动模组4-1分别固定在所述测试平台1的两侧，所述护栏支架4-2安装在两个所述移动模组4-1上；

在所述护栏支架4-2上相对设置有两个传感开关4-24，两个所述传感开关4-24分别靠近所述测试平台1两侧；

在所述护栏支架4-2上安装有电磁开关4-21和闸门杆4-22，所述闸门杆4-22沿测试平台1的宽度方向横向设置，所述电磁开关4-21控制所述闸门杆4-22的降下和关闭，在所述闸门杆4-22上设置有距离传感器4-23。

本实施例包括至少二种工作方式，本实施例第一种工作方式用于平台起步试验，其具体的工作原理如下：

在初始状态下，被测移动机器人8安放在起步平台7，闸门杆4-22处于升起状态，闸门杆4-22在该升起状态下，由护栏支架4-2上的电磁铁固定。

测试开始时，被测移动机器人8从起步平台7起步向测试平台1上移动，在被测移动机器人8的前端刚伸入到护栏支架4-2内时，被测移动机器人8的前端会阻断安装在护栏支架4-2相对设置的传感开关的信号；

在被测移动机器人8整体全部通过护栏支架4-2后，传感开关的信号恢复，在经过短暂的延长后，控制***发出信号使护栏支架4-2上的电磁铁断电，闸门杆4-22在自身重力及缓冲液压缸的作用下平稳落入卡槽内，且该闸门杆4-22由安装在卡槽上的电磁铁将闸门杆4-22锁紧在卡槽内。

设置在闸门杆4-22上的距离传感器4-23，此处为超声波测距传感器，开始检测到被测移动机器人8后端部的距离，将测得的距离信号反馈到控制***，控制***控制移动模组4-1上的电机转动，电机转动带动移动模组4-1上的同步带运动，同步带带动护栏支架4-2移动，护栏支架4-2对被测移动机器人8做跟随运动，在控制***中设置有一个安全跟随距离值，确保护栏支架4-2与被测移动机器人8之间存在一个安全跟随距离。

在护栏支架4-2的两侧设置有缓冲层，使得被测移动机器人8位于护栏支架4-2的两个缓冲层之间，由于在护栏支架4-2两侧分别设置有缓冲层，当被测移动机器人8发生倾斜或者侧翻时，被带有缓冲层的护栏支架4-2接住，避免被测移动机器人8从检测平台摔下。

当被测移动机器人8移动到检测平台的尽头时，由于在被测移动机器人8移动过程中分别存在自动控制和手动控制两种状态；

当被测移动机器人8处于自动控制状态时：

被测移动机器人8根据自身程序运行的距离设定或者由自身安装的障碍物检测传感器接收到障碍物信号，被测移动机器人8停止运动。

当被测移动机器人8处于手动控制状态时：

当观察到被测移动机器人8移动到合适的位置时，直接手动控制使被测移动机器人8停止运动。

当被测移动机器人8移动到检测平台，遇到意外情况，被测移动机器人8没有停止保存继续前行，由于在被测检测平台的尽头设置有阻挡机构，在该阻挡机构上设置有缓冲材料，阻挡机构将阻止被测移动机器人8继续运动，避免了被测移动机器人8发生倾倒、侧翻和跌落等强烈的机械碰撞情况。

本实施例第二种工作方式用于坡道起步试验，其具体的工作原理如下：

在坡道起步试验中初始状态中，闸门杆4-22首先处于关闭状态，被测移动机器人8放置在护栏支架4-2的两个拦截架之间，超声波测距传感器检测确定被测移动机器人8后端部的距离，将测得的距离信号反馈到控制***，被测移动机器人8在开始移动时，自动跟随原理与第一种工作方式相同。

在坡道起步试验中，需要调整测试平台1的倾斜角度，用于调整测试平台1倾斜度的工作方式如下：

在测试平台1的起始端两侧分别设置有一个脚轮支撑，在测试平台1的末端两侧底部分别安装一个带轴承的轴承座1-1；

在提升架2-1内相对两侧分别安装升降装置2-2，在提升架2-1顶部相对设置有两个电机，每个电机带动对应一侧的升降装置2-2做提升运动；

在轴承座1-1内安装有轴承2-23，升降装置2-2的升降端通过转接模块2-22与轴承2-23相连，该升降装置2-2的升降端为活动模块2-21，该活动模块2-21可上下运动；

在需要改变测试平台1倾斜度时，控制***通过控制带动电机做同步转动，从而带动升降装置2-2内的丝杠使活动模块上下运动，即通过改变测试平台1后方的离地高度改变测试平台1的倾角。

控制***内的程序实现测试平台1的倾角可以手动调节，或者输入角度值自动调整坡道到相应的倾角。

在测试平台1距离地面有一定倾角后，被测移动机器人8移动到转动盘3-1时，需要通过转动盘3-1带动被测移动机器人8转动，使得被测移动机器人8具有不同姿态，测定该特定倾角下，不同姿态的稳定度，其具体的工作原理如下：

转动盘3-1通过轴承3-4稳定地安装在测试平台1中部的圆形安装槽内，使得转动盘3-1可以稳定地转动，当被测移动机器人8行驶到转动盘3-1上时，通过转动盘3-1转动，调整被测移动机器人8不同的姿态；

转动盘3-1低端面中心又通过转动轴3-2与转台减速器3-3的输出轴相连，该转动轴3-2为法兰轴，该转台减速器3-3的输入轴与电机相连。

在需要转动盘3-1转动时，通过控制***控制电机做一定圈数的慢速转动，转台减速器3-3扩大扭矩，就带动圆盘做一定角度的转动。

在对转动盘3-1转角调节过程中可采取两种方式进行调节：

第一，控制***内的程序实现转动盘3-1的转角。

第二，通过手动调节，具体为，输入转角角度值自动调整圆盘到相应的转角。

Claims (3)

1.一种移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台，其特征在于：包括测试平台(1)、提升机构(2)、转动机构(3)和跟随机构(4)；

所述提升机构(2)设有升降端，所述测试平台(1)的一端连接在所述升降端；

在测试平台(1)中部设置有转动机构(3)，所述转动机构(3)的顶部表面与所述测试平台(1)的测试平面位于同一高度；

在测试平台(1)上安装跟随机构(4)，所述跟随机构(4)可沿所述测试平台(1)侧边平行的方向移动；

所述跟随机构(4)包括两个移动模组(4-1)、护栏支架(4-2)，两个所述移动模组(4-1)分别固定在所述测试平台(1)的两侧，所述护栏支架(4-2)安装在两个所述移动模组(4-1)上；

在所述护栏支架(4-2)上相对设置有两个传感开关(4-24)，两个所述传感开关(4-24)分别靠近所述测试平台(1)两侧；

在所述护栏支架(4-2)上安装有电磁开关(4-21)和闸门杆(4-22)，所述闸门杆(4-22)沿测试平台(1)的宽度方向横向设置，所述电磁开关(4-21)控制所述闸门杆(4-22)的降下和关闭，在所述闸门杆(4-22)上设置有距离传感器(4-23)；

所述跟随机构(4)采用带轮传动结构；

在所述测试平台(1)与升降端的连接端设置有防撞结构(5)；

所述提升机构(2)包括提升架(2-1)和升降装置(2-2)，所述升降装置(2-2)安装在所述提升架(2-1)上，所述升降装置(2-2)的升降端铰接在所述测试平台(1)的一端。

2.根据权利要求1所述移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台，其特征在于：在所述测试平台(1)的自由端底部设置有转动轮(6)。

3.根据权利要求1所述移动机器人坡道及侧翻一体化试验平台，其特征在于：在所述测试平台(1)中部设置有圆形安装槽，所述转动机构(3)安装在所述圆形安装槽上；

所述转动机构(3)包括转动盘(3-1)，所述转动盘(3-1)转动连接在所述圆形安装槽内，所述转动盘(3-1)的低端面的中心与转动轴(3-2)的一端相连，该转动轴(3-2)的自由端与驱动装置(3-3)的输出端相连。