[发明专利]并/混联机构与机器人性能参数测试系统

权利要求书

1.一种并/混联机构与机器人性能参数测试系统，其特征在于：该系统包括支撑平台、测试装置、上位机和伺服控制系统，测试装置可拆卸安装在支撑平台（1）上；所述支撑平台（1）为立柱式钢框架结构，钢框架支撑平台的顶部内侧安装有正六边形六角平台（2），六角平台（2）的底部安装有测试装置，将被测机构同时与测试装置和伺服控制系统连接，伺服控制系统驱动控制被测机构的运动，测试装置将被测机构的位姿变化转换为六条拉绳编码器拉绳的长度变化并通过脉冲方式输出给运动控制器。

2.根据权利要求1所述的并/混联机构与机器人性能参数测试系统，其特征在于：所述的测试装置包括拉绳编码器（4）、滑轮座（6）、滚动轴承（7）和测试平台（9），正六边形六角平台（2）的各边中间位置分别连接有拉绳编码器（4），测试平台（9）设于六角平台（2）的正下方，各拉绳编码器（4）的拉绳末端通过滑轮座（6）和滚动轴承（7）导向后固定于测试平台（9）的边缘处，测试平台（9）与被测机构的末端执行器固定在一起，测试平台（9）随被测机构的末端执行器运动而拉动拉绳编码器（4）的拉绳。

3.根据权利要求2所述的并/混联机构与机器人性能参数测试系统，其特征在于：所述的测试平台（9）为正三角形板状结构，拉绳编码器（4）的拉绳末端相邻两两一组固定于测试平台（9）的顶角处。

4.根据权利要求3所述的并/混联机构与机器人性能参数测试系统，其特征在于：所述的伺服控制系统包括电控箱体（18）、伺服驱动器（20）和工控机（21），伺服驱动器（20）和工控机（21）安装于电控箱体（18）上，上位机、伺服驱动器（20）和工控机（21）通过端子接线板（16）与电控箱体（18）连接，伺服驱动器（20）驱动伺服电机使被测机构运动，电控箱体（18）通过伺服驱动器（20）、上位机分别控制被测机构的运动以及接收拉绳编码器（4）的反馈结果。

5.根据权利要求4所述的并/混联机构与机器人性能参数测试系统，其特征在于：所述支撑平台是由方钢管连接组成的钢框架（1），六角平台（2）连接在钢框架（1）顶部的方钢管上，钢框架（1）的竖向方钢管上活动连接有两根相互平行的横向角铁梁（10），角铁梁（10）上安装有水平方向、用于放置被测机构的钢板（11）。

6.根据权利要求5所述的并/混联机构与机器人性能参数测试系统，其特征在于：所述钢框架（1）的竖向方钢管上开有竖向滑槽或若干竖向等间隔设置的螺栓孔，角铁梁（10）通过螺栓安装于滑槽的不同高度处或不同高度的螺栓孔处。

7.根据权利要求6所述的并/混联机构与机器人性能参数测试系统，其特征在于：所述钢框架（1）的竖向方钢管的底部安装有带支承座的滑轮组（13）。

8.一种并/混联机构与机器人性能参数测试方法，基于如权利要求1-7任一所述的并/混联机构与机器人性能参数测试系统完成，其特征在于具体测试步骤如下：

连接被测机构：将被测机构的末端执行器与测试系统的测试平台（9）用螺栓连接；并将各拉绳编码器（4）的拉绳末端连接到测试平台（9）上；

运转被测机构并记录参数：打开测试软件，开始周期性采集拉绳编码器（4）返回的脉冲数、伺服驱动器（20）的电机位置以及电机力矩数据，并记录到上位机中用文本格式进行保存；重复运转被测机构，使被测机构遍历所有可到达的位置；

换算分析被测机构的运动学及动力学性能：由测试系统输出的运动轨迹集合为被测机构的工作空间，根据运动轨迹与动力学模型计算驱动关节力矩，并将计算所得的驱动关节力矩与实际采集的电机力矩进行对比，进而验证动力学模型的正确性。

9.根据权利要求8所述的并/混联机构与机器人性能参数测试方法，其特征在于：每次运转被测机构之前，必须对各拉绳编码器（4）进行零点标定，通过将测试平台（9）移动到零点位置，初始化各拉绳编码器（4）即可。