[发明专利]一种便携式刚柔复合的机构与机器人性能测试方法

摘要

本发明公开的一种便携式刚柔复合的机构与机器人性能测试方法，该测试方法涉及一种便携式刚柔复合的机构与机器人性能测试装置，该测试装置包括主支架、伸缩臂、可滑动基座、拉绳位移传感器、靶标、拉绳和信息处理面板，将靶标与被测机构连接在一起，启动被测机构，被测机构带动靶标运动，从而带动拉绳位移传感器的绳长变化，拉绳位移传感器实时记录绳长变化数据，将数据发送给主支架下方的信息处理面板，信息处理面板简化测试装置结构，并建立三维数学模型，最后将绳长变化数据代入从而得到被测机构的运动性能参数。本发明应用范围广，能够精确计算被测并联机构或串联机构的运动位置、运动轨迹和运动速度。

主权项

1.一种便携式刚柔复合的机构与机器人性能测试方法，该测试方法涉及一种便携式刚柔复合的机构与机器人性能测试装置，该测试装置包括主支架、伸缩臂、可滑动基座、拉绳位移传感器、靶标、拉绳和信息处理面板，主支架分别连接三条伸缩臂，三条伸缩臂上各安装一个可滑动基座，可滑动基座滑动固定在伸缩臂上，其中两个可滑动基座上各安装两个拉绳位移传感器，另外一个可滑动基座上安装三个拉绳位移传感器，拉绳位移传感器通过拉绳连接靶标，靶标连接在被测机构上，主支架放置信息处理面板，信息处理面板连接拉绳位移传感器，信息处理面板将绳长的变化数据进行收集，基于绳长的变化数据，该测试方法包括：1)测试装置结构简化：设可滑动基座的位置为ABC三点，构成三角形ABC，靶标上有三个指定位置，设三个指定位置为DEF三点，构成三角形DEF，然后将将其中一个可滑动基座的三根拉绳分别连接三个指定位置，另外两个可滑动基座上的四根拉绳按照2：1:1的比例分别连接在三个指定位置，设拉绳为线段，通过线段将ABC三点和DEF三点连接起来，即线段AE、AD、AF、BE、BF、CF、CD这七条线段的长度；2)再简化：该结构可以再分割为三个三棱锥，即三棱锥F‑ABC、三棱锥E‑FAB、三棱锥D‑FAC，以A点为坐标原点，Z轴垂直于三角形ABC所在平面向上，AC所在直线为Y轴方向，X轴方向为Z轴和Y轴的矢量叉积；3)参数计算：三棱锥F‑ABC中，三角形ABC三点坐标已知，设三条棱边的长分别为l_FA、l_FB、l_FC，从几何关系可以建立如下方程：由此可以得到F点的坐标，即x_F、y_F、z_F三个值；同理，可以求出D、E两点的坐标，然后就可以求出三角形DEF中间点的坐标，即被测机构的运动位置；将收集到的绳长变化数据重复按以上步骤计算，就可以得到三角形DEF中间点坐标的所有点集合，也就是被测机构的运动轨迹；基于运动轨迹，再和时间进行换算，可以得到被测机构的运动速度。