[发明专利]一种仿人机器人关节鲁棒性测试系统

说明书

本发明公开了一种仿人机器人关节鲁棒性测试系统，以气缸作为动力元件对仿人关节进行加载，具有完全测试仿人机器人关节鲁棒性的功能。所述的仿人机器人关节鲁棒性测试系统主要由气缸、支架、仿人关节、压力传感器、拉力传感器、位移传感器以及连接件组成。通过单独或者同时控制上下设置的多个气缸的运动位移或输出力的大小，可以实现对各种复杂形状的加载。本发明专利以气缸驱动，具有结构简单紧凑，多方向加载、便于定量分析的特点，可用于仿人关节、机器人以及其他需要进行多方向定量分析的机构进行鲁棒性测试。

技术领域

本发明属于机器人测试技术领域，涉及一种仿人机器人关节鲁棒性测试系统。

背景技术

为了设计适应身体运动机理的机器，有必要了解人体工作过程中各肌肉的作用。中国专利申请CN107342012A、CN107309901A、CN108000551A、CN107283413A、CN107972013A、CN108406763A、CN108527357A分别设计了基于气动肌肉的仿人腰关节、仿人脖子、仿人胸-背关节、仿人上肢、仿人下肢、仿人颈椎、仿人腰椎，中国专利申请CN108335602A设计了气动肌肉与气缸混联的仿人腰关节。中国专利申请CN107550688A、CN108544473A分别提出基于气动肌肉的仿人型机器人，中国专利申请CN108466256A、CN108481308A设计了气动肌肉与气缸混联的仿人型机器人。上述专利申请设计了大量的仿人关节和机器人系统，但是在对其进行控制的过程中，需要考虑模型摄动或随机干扰等不确定性因素时能保持其某些性能的特性(即所谓的鲁棒性)。目前验证系统鲁棒性常用的方法是在系统的不同部位加载不同重量的铁块，加载的方向单一，并且加载的负载扰动仅仅可以进行定性分析，很难进行精确的定量分析。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种仿人机器人关节鲁棒性测试系统，本发明具有结构简单紧凑，多方向加载、便于定量分析等特点。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种仿人机器人关节鲁棒性测试系统，包括：第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸、支架、第五气缸、第六气缸、第七气缸、第八气缸、上面板、下面板、第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、气动三联体、第一气罐、第二气罐、消声器、数据采集卡、计算机，以及与数据采集卡相连的第一气动比例压力阀、第二气动比例压力阀、第三气动比例压力阀、第四气动比例压力阀、第五气动比例压力阀、第六气动比例压力阀、第七气动比例压力阀、第八气动比例压力阀、第九气动比例压力阀、第十气动比例压力阀、第十一气动比例压力阀、第十二气动比例压力阀、第十三气动比例压力阀、第十四气动比例压力阀、第十五气动比例压力阀、第十六气动比例压力阀、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、第五压力传感器、第六压力传感器、第七压力传感器、第八压力传感器、第九压力传感器、第十压力传感器、第十一压力传感器、第十二压力传感器、第十三压力传感器、第十四压力传感器、第十五压力传感器、第十六压力传感器、第一拉力传感器、第二拉力传感器、第三拉力传感器、第四拉力传感器、第五拉力传感器、第六拉力传感器、第七拉力传感器、第八拉力传感器、第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、第五位移传感器、第六位移传感器、第七位移传感器、第八位移传感器。所述上面板和下面板分别固定在支架的上表面和下表面。第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件均固定在下面板的上端。第一气缸、第二气缸、第五气缸、第六气缸的两端均分别与上面板和待测仿人机器人关节的上部可转动连接，第三气缸、第四气缸、第七气缸、第八气缸的两端均分别与下面板和待测仿人机器人关节的下部可转动连接。数据采集卡与计算机相连。