[发明专利]模拟微重力下柔性表面粘附运动的测试平台与测量方法

摘要

模拟微重力下柔性表面粘附运动的测试平台与测量方法，属机器人领域。该系统的柔性表面（11）的测试接触反面均匀贴有呈阵列分布的电阻应变片(9)。柔性表面(11)的弯曲会导致电阻应变片(9)电阻变化，通过传感数据采集系统采集电阻应变片(9)电阻变化值间接测量柔性表面(11)弯曲曲率，结合材料柔性表面(11)弹性模量间接测到该处柔性表面(11)的弯矩和力，通过确定的电阻应变片(9)在柔性表面(11)平面分布位置，即可求得柔性表面的各处的弯矩和力值。本发明结构简单、运动原理清晰、运动实现方便。

主权项

1.一种模拟微重力下柔性表面粘附运动的测试平台，对足式机器人或四足粘附动物进行试验，其特征在于：该测试平台包括平台基座（26）、支撑标尺杆（10）和支撑顶板(16)；其中平台基座(26)水平放置，支撑标尺杆(10)垂直固定于平台基座(26)上，支撑顶板(16)水平放置并固定于支撑标尺杆(10)顶端；该测试平台还包括支撑座(14)和柔性表面（11）；其中支撑座(14)一端与支撑顶板(16)固定，支撑座(14)另一端与柔性表面(11)上端通过铰链连接，且铰接(12)轴线与支撑顶板(16)平行，柔性表面(11)下端为自由端；上述铰链(12)同轴安装角度传感器(13)；上述柔性表面(11)的测试接触反面均匀贴有呈阵列分布的电阻应变片(9)，上述柔性表面(11)底端还安装有微惯性导航模块(8)；上述角度传感器(13)、电阻应变片(9)和微惯性导航模块(8)分别与传感数据采集系统(7)通过数据总线连接；传感数据采集系统(7)与计算机控制终端(6)通过数据总线通讯；该测试平台还包括X向滑动块(18)、I号定滑轮(19)、II号定滑轮(20)、细绳(22)、配重物(21)和无线通讯模块(24)；其中X向滑动块(18)安装于支撑顶板(16)，X向滑动块(18)顶端与支撑顶板(16)之间具有沿X方向的移动副；I号定滑轮(19)和II号定滑轮(20)保持相同水平高度，它们固定于X向滑动块(18)底端； 无线通讯模块(24)安装于足式机器人或粘附动物身上；计算机控制终端（6）与上位机无线通讯模块(5)相连，上位机无线通讯模块(5)与机器人无线通讯模块(24)保持无线通讯；细绳(22)一端连接足式机器人主体(23)或通过背带连接粘附动物(28)，另一端依次缠绕经过II号定滑轮(20)和I号定滑轮(19)，连接配重物(21)；该测试平台还包括X向高速摄像机(1)、Y向高速摄像机(15)、Z向高速摄像机(3)；其中X向高速摄像机(1)沿X轴对准柔性表面(11)， Y向高速摄像机(15)沿Y轴对准柔性表面(11)竖直侧面，Z向高速摄像机(3)沿Y轴对准柔性表面(11)水平侧面；X向高速摄像机(1)、Y向高速摄像机(15)和Z向高速摄像机(3)分别与计算机控制终端(6)通过数据总线相连。