[实用新型]一种足式机器人行走能力试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械设计与制造技术及实验设备领域，具体是一种用于测试足式机器人的试验装置。

背景技术

目前，还没有专门用于足式机器人行走能力的测试装置，一般是采用跑步机、链板输送机或皮带输送机作为实验平台来进行相关的测试。

在公告号为CN2564193Y的实用新型专利中公开了一种可调整倾角的跑步机。

该跑步机主要由跑步台和支撑基座组成，其特征在于支撑基座设有直立的左支臂和右支臂。跑步台架设于左支臂和右支臂间。左支臂和右支臂内分别有一直立的螺杆。该跑步台架位于左支臂和右支臂一端的两个角上，分别设置有一个螺套，两螺套分别与两个螺杆相啮合。两螺杆与一驱动机构连接，而被驱动机构同步带动，借由驱动机构同步驱动两个螺杆转动，使两个螺杆带动跑步台的连结端升降，以调整跑步台倾斜的角度。跑步台的另一端安装轮子，并接地。当螺杆带动跑步台的一端升降时，另一端通过轮子在水平地面上移动。其缺点在于：1、只能实现俯仰方向的倾斜，无法实现横滚方向的倾斜。若使用该种结构的装置来测试机器人，则无法实现对于全地形的模拟。2、仅通过螺杆传动来使跑步台发生倾斜转动，跑步台与机器人或跑步者的重量全部集中在螺杆上，需要较大的驱动力，并且容易磨损。

在公告号为CN1425481A的发明专利中公开了一种具有地形仿真功能的跑步机。该跑步机包括跑步台与支撑基座，跑步台置于基座之上，两者之间由姿态调整装置相连。姿态调整装置为四个受控支撑装置，设置在基座之上，并支撑住跑步台的四角。受控支撑装置是一种液压驱动的可伸缩机构，与基座和跑步台之间采用无方向性旋转的球接头进行连接。通过控制，四个受控支撑装置的长度发生相应的变化，从而使跑步台实现俯仰倾斜和横滚倾斜的动作，可以对全地形进行模拟。其缺点在于：1、跑步台、受控支撑装置和基座之间形成一种平行四边形结构，以这种结构实现倾斜偏转会很不稳定。2、受控支撑装置需要支撑跑步台，为保持稳定性和可靠性，无法做的很长，长度的变化幅度小。跑步台整体的俯仰偏转和横滚偏转的幅度较小，用于机器人的测试时，不能模拟坡度较大的地形。

发明内容

为克服现有技术中存在平行四边形结构实现倾斜偏转时不稳定、不能模拟坡度较大的地形的不足，本发明提出了一种足式机器人行走能力试验装置。

本发明包括支承架、转动机构、支撑基座、支撑箱体、升降机构和横滚机构；支撑基座和支撑箱体位于支承架的两端；转动机构安置在支承架上，横滚机构安置在支撑基座上，升降机构安置在支撑箱体上；其中，

a.支承架两端的框架分别与横滚机构中的从动齿轮和升降机构中的转动连接件连接；支撑基座上表面固定有一对相互平行的水平导轨；支撑箱体一个立面两侧固定有竖直导轨，丝杠位于两个竖直导轨之间，并与支撑箱体高度的对称线重合；支撑箱体上端板板面上安装有俯仰电机，并且该电机的位置与丝杠对应；支撑箱体上端板上表面两侧安装有滑轮。

b.转动机构包括若干块移动面板、两根滚轴、链轮、传动链条、传动链条导轨、流利轮、安装板、转动机构电机减速箱和转动机构电机；滚轴分别位于支承架内两端，与支承架的两个短边平行；位于支撑箱体一端的滚轴的一端通过转动机构电机减速箱与转动机构电机连接；四个链轮分别安装在滚轴的两端，传动链条安装在链轮上，并在传动链条导轨内运动；移动面板分别被固定在传动链条的支板上的安装板上；流利轮位于移动面板下方，并被安装在支承架的加固钢梁上。

c.横滚机构包括滑动块、转动块、第一俯仰轴、齿轮轴、主动齿轮、从动齿轮、横滚机构电机和横滚机构电机减速箱；第一俯仰轴固定在转动块上；滑动块的上表面固定有第一俯仰轴的轴承架，第一俯仰轴的两端安放在所述的第一俯仰轴的轴承架内；齿轮轴的一端与从动齿轮连接，并且两者之间为干涉配合；齿轮轴的另一端安装在转动块上的轴承孔内；第一俯仰轴与齿轮轴的轴线处于同一水平面，并且相互垂直，当从动齿轮随支承架作俯仰运动时，通过转动块带动第一俯仰轴作俯仰运动；主动齿轮安装在横滚机构电机减速箱的输出轴上；横滚机构电机减速箱与横滚机构电机连接；主动齿轮与从动齿轮的传动比为6。