助行機(jī)器人整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及研究.pdf

1、整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)是助行機(jī)器人配套檢測專用設(shè)備,用于整機(jī)性能檢驗(yàn),產(chǎn)品出廠前驗(yàn)收,包括助行機(jī)器人各部分工作性能、負(fù)載與驅(qū)動(dòng)能力檢測,助行機(jī)構(gòu)與輪驅(qū)單元運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性評估,爬坡及避障功能測試,動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、啟制動(dòng)及防傾覆安全試驗(yàn)等內(nèi)容。本課題研究是檢測助行機(jī)器人安全性、可靠性及乘坐舒適性的有效方式,對于理論研究也具有重要意義。本文從國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用出發(fā)提出了總體結(jié)構(gòu)方案,完成了系統(tǒng)理論分析并進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　 首先按照助行機(jī)器人的產(chǎn)品性

2、能特點(diǎn),提出了整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)要求及需要滿足的性能指標(biāo),通過方案討論確定了各功能部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,建立了測控系統(tǒng)工作流程和數(shù)據(jù)采集顯示界面,完成了總體方案設(shè)計(jì)。整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)由測試平臺(tái)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)構(gòu)成,測試平臺(tái)包括助行機(jī)器人引導(dǎo)及保護(hù)裝置、大曲率半徑滾筒路面環(huán)境模擬機(jī)構(gòu)、慣量匹配及調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、升速大傳動(dòng)比同步齒形帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)剪式千斤頂平臺(tái)升降及移動(dòng)裝置等。
　　 然后建立了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型并分析了整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)與助行機(jī)器人之間拉繩牽

3、引力大小與檢測速度之間的對應(yīng)關(guān)系。通過功能轉(zhuǎn)換原理確定了大滾筒等關(guān)鍵部件的尺寸,運(yùn)用強(qiáng)度及剛度理論完成了主從運(yùn)動(dòng)軸設(shè)計(jì)計(jì)算及校核工作。通過ANSYS對承載部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)有限元分析,各功能部件通過Pro/E三維建模進(jìn)行裝配/運(yùn)動(dòng)仿真確保安裝過程順利進(jìn)行。
　　 最后對整機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的功能部件及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了安裝調(diào)試,運(yùn)用VC++完成了顯示界面編程,采用A812數(shù)據(jù)采集卡和Encoder300編碼器卡構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),對助行機(jī)器人的各項(xiàng)