[发明专利]面向模块化关节的柔性力矩传感器动态测试平台

说明书

面向模块化关节的柔性力矩传感器动态测试平台，属于关节力矩传感器动态测试领域。解决了现有的测试平台仅能用于标定柔性元件的静态刚度和静态阻尼特性，无法进行动态刚度和动态阻尼特性的测试，导致测试平台的测试准确度低，且影响测试平台对大柔性力矩传感器偏载特性的测试精度的问题。驱动组件的输出的动力依次经通过主联轴器、力矩校验传感器、副联轴器和主动轴传递到传动轴上，传动轴带动待测定力矩传感器的内圈转动，转角测量组件测量内圈的转角，力矩校验传感器用于检测驱动组件的输出的力矩。本发明主要对模块化关节的柔性力矩传感器进行动态测试。

技术领域

本发明属于关节力矩传感器动态测试领域。

背景技术

随着机器人技术的发展，人机协作型机械臂得到了越来越多的关注，柔性关节作为人机协作型机械臂中重要的一环，对保障人类的安全起到了重要的作用，通过在机器人关节外侧连接具有柔性的力矩传感器，既起到了传递和测量力矩的作用，又减小了机器人的输出阻抗，提高了机器人的安全性。采用该技术的核心问题之一就是柔性力矩传感器的标定与综合精度测试。

现有的测试平台进行动态测试时，只能使力矩传感器的内圈转动，从而评定柔性力矩传感器的动态刚度和动态阻尼特性，无法模拟实际情况中柔性力矩传感器的内圈和外圈同时转动的情况，导致动态特性测试精度低，该种测试方式并非严格意义上的动态测试，实际情况中评定柔性力矩传感器的动态测试时，柔性力矩传感器的外圈也受到外力作用。

现有的测试平台仅能用于标定柔性元件的静态刚度和静态阻尼特性，无法进行动态刚度和动态阻尼特性的测试，导致测试平台的测试准确度低，且影响测试平台对大柔性力矩传感器偏载特性的测试精度。因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明是为了解决现有的测试平台仅能用于标定柔性元件的静态刚度和静态阻尼特性，无法进行动态刚度和动态阻尼特性的测试，导致测试平台的测试准确度低，且影响测试平台对大柔性力矩传感器偏载特性的测试精度的问题。本发明提供了面向模块化关节的柔性力矩传感器动态测试平台。

面向模块化关节的柔性力矩传感器动态测试平台，包括底座7，以及同轴设置的驱动组件1、力矩校验传感器2、动力传递组件、工件固定座4和转角测量组件6；

工件固定座4用于固定待测定力矩传感器8，且工件固定座4通过螺栓固定在底座7上；

驱动组件1、力矩校验传感器2、待测定力矩传感器8和转角测量组件6依次同轴设置在底座7上方；且驱动组件1和转角测量组件6均通过一个支撑座9固定在底座7上；

驱动组件1带动力矩校验传感器2、待测定力矩传感器8和转角测量组件6转动；

力矩校验传感器2用于测量驱动组件1输出力矩；

动态测试平台还包括加载轮5、滑动轮11和空心轴10；

动力传递组件包括主联轴器3-1、副联轴器3-2、主动轴3-3和传动轴3-4；

驱动组件1的输出轴通过主联轴器3-1与力矩校验传感器2的一端面固定连接，力矩校验传感器2的另一端面依次通过副联轴器3-2、主动轴3-3和传动轴3-4的一个端面与待测定力矩传感器8的内圈8-1的一个端面固定连接；

空心轴10套接在传动轴3-4上，空心轴10的一个端面与待测定力矩传感器8的外圈8-2的一个端面固定连接；

空心轴10通过轴承14与工件固定座4转动连接；

滑动轮11固定在底座7上，且滑动轮11上缠绕有钢丝绳12，钢丝绳12的一端用于悬挂负载，其另一端用于固定在加载轮5上；

加载轮5通过平键13固定在空心轴10上；

转角测量组件6用于测量待测定力矩传感器8的内圈转角和外圈转角。