[发明专利]小型履带移动机器人牵引特性测试平台

权利要求书

1.小型履带机器人牵引特性测试平台，其特征在于，它包括带有编码器的车轮(1)、前激光位移传感器(2)、电源及信号处理箱(5)、后激光位移传感器(7)和拉力计(8)；

电源及信号处理箱(5)固定在被测履带机器人(4)的车体上，

电源及信号处理箱(5)用于给前激光位移传感器(2)、拉力计(8)、后激光位移传感器(7)和带有编码器的车轮(1)中的编码器供电，

带有编码器的车轮(1)通过浮动连接系统固定在被测履带机器人(4)的车体前部，拉力计(8)通过型材支架固定在被测履带机器人(4)的车体后部，

电源及信号处理箱(5)的拉力信号输入端与拉力计(8)的数据信号输出端连接，电源及信号处理箱(5)的第一位移信号输入端与前激光位移传感器(2)的位移信号输出端连接，电源及信号处理箱(5)的第二位移信号输入端与后激光位移传感器(7)的位移信号输出端连接，

前激光位移传感器(2)和后激光位移传感器(7)通过同一个刚性悬臂梁固定在被测履带机器人(4)的车体上，且前激光位移传感器(2)位于被测履带机器人(4)的车体前方，后激光位移传感器(7)位于被测履带机器人(4)的车体后方，

前激光位移传感器(2)和后激光位移传感器(7)以被测履带机器人(4)为中心对称设置。

2.根据权利要求1所述的小型履带机器人牵引特性测试平台，其特征在于，所述的电源及信号处理箱(5)获得被测履带机器人(4)的下陷量的具体过程为，

在被测履带机器人(4)静止状态下，以被测履带机器人(4)前轮与地面接触点为原点，在水平面内建立坐标系，以被测履带机器人(4)前进方向为X轴，垂直X轴方向为Z轴建立平面，

在坐标系xoz内，电源及信号处理箱(5)采集获得前激光位移传感器(2)与地面距离为l₁mm、后激光位移传感器(7)与地面距离为l₂mm及被测履带机器人(4)本体对地倾斜角度为δ度，设定路面保持水平，且路面相对于x轴的高度为z₀mm，则被测履带机器人(4)处于运动过程中，在t时刻的后轮的下陷量为h＝(z₀-z₁)，

根据前激光位移传感器(2)的坐标(x_前，z_前)、后激光位移传感器(7)的坐标(x_后,z_后)及前激光位移传感器(2)与后激光位移传感器(7)的相对距离L，有以下关系：

z₁+l₂＝z_后      (1)

z₀+l₁＝z_前      (2)，

z_前-Lsinδ＝z_后     (3)

通过公式(1)至公式(3)获得被测履带机器人(4)后轮下陷量h：

h＝(z₀-z₁)＝l₂+Lsinδ-l₁     (4)，

其中，z₁表示被测履带机器人运动时，被测履带机器人后轮相对于x轴的高度。

3.根据权利要求1所述的小型履带机器人牵引特性测试平台，其特征在于，所述的电源及信号处理箱(5)获得被测履带机器人(4)的滑动率的具体过程为：

在被测履带机器人(4)运动的过程中，通过带有编码器的车轮(1)中的编码器，电源及信号处理箱(5)获得带有编码器的车轮(1)的角速度ω_小轮，将角速度ω_小轮代入如下公式中，获得被测履带机器人(4)的滑动率i：

其中，ω_驱动轮表示被测履带机器人(4)的驱动轮的角速度，r_小轮表示带有编码器的车轮(1)的半径，r_驱动轮表示被测履带机器人(4)的驱动轮的半径。