测量装置的制造及其应用技术1.本技术涉及测试技术领域,尤其涉及测试设备。背景技术:2.脚轮包括固定脚轮和活动脚轮,活动脚轮又可称为万向轮,脚轮可应用于多种可移动设备,如机器人、推车等。3.以脚轮应用于机器人为例,脚轮一般具有偏心距,随着机器人旋转,脚轮产生竖直方向的自转,从而改变前进方向来适应整个机器人的运动。脚轮的结构及性能,对机器人的运动性能会有影响,如偏心距的大小对脚轮的旋转具有重要的影响,但是相关技术中,鲜少对脚轮偏转的影响做评估,也没有合适的设备解决这个问题。技术实现要素:4.本技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本技术提出一种测试设备,转动件将驱动部件的驱动力传递给被测试轮,以测试被测试轮所能转动的角度,进而得出被测试轮的性能,可用于测试脚轮,以指导机器人的脚轮选型。5.根据本技术第一方面实施例的测试设备,包括:6.转动件,用于安装被测试轮的安装部;7.柱体,所述柱体的一端与所述转动件转动连接,所述柱体的另一端位于所述转动件的下方;8.驱动部件,位于所述转动件的一侧,适于在蓄力状态与释放状态之间切换,在所述蓄力状态,用于积蓄驱动所述转动件转动的作用力,通过所述驱动部件从所述蓄力状态切换至所述释放状态,用于驱动所述转动件转动。9.根据本技术实施例的测试设备,包括转动件、柱体和驱动部件,驱动部件通过蓄力的方式,用于提供给转动件转动驱动力,转动件在受到驱动力时,绕柱体的轴线转动,转动件用于安装被测试轮,转动件将驱动力传递给被测试轮,以测试被测试轮所能转动的角度,进而得出被测试轮的性能。当被测试轮为应用于机器人的脚轮,脚轮旋转需要克服的阻力距以及脚轮与地面之间的摩擦力等因素统一考虑,通过脚轮的旋转角度参数,来判定脚轮合适与否,而不用直接安装到机器人上做测试,以解决脚轮难以选型、难以进行评估的问题。10.根据本技术的一个实施例,所述驱动部件包括击发件、弹性件和套体,所述弹性件位于所述套体内,所述弹性件的一端连接所述击发件,所述弹性件的另一端限位于所述套体,所述弹性件的回复力通过击发件传递到所述转动件。11.根据本技术的一个实施例,所述击发件连接定位件,所述套体设置有第一通孔和与所述第一通孔连通的第二通孔,所述第一通孔沿所述弹性件的伸缩方向延伸,所述第二通孔位于所述第一通孔的至少一侧,所述定位件适于沿所述第一通孔移动至所述第二通孔并限位于所述第二通孔内。12.根据本技术的一个实施例,所述套体设置有第三通孔,所述第三通孔沿所述弹性件的伸缩方向延伸,所述套体设置有第一刻度标识,所述第一刻度标识的延伸方向与所述第三通孔的延伸方向相同,所述击发件连接定位件,所述定位件适于沿所述第三通孔的延伸方向移动。13.根据本技术的一个实施例,所述柱体与所述转动件中的一个连接有角度编码器的检测部件,另一个连接与所述检测部件相适配的感应部件。14.根据本技术的一个实施例,所述柱体与所述转动件中的一个设置有环形的第二刻度标识,另一个设置有指示标识。15.根据本技术的一个实施例,所述转动件连接有配重件。16.根据本技术的一个实施例,还包括定位尺,所述定位尺用于限位于所述被测试轮的轮体的一侧,以使所述轮体位于预设面。17.根据本技术的一个实施例,还包括用于支撑所述被测试轮的轮体的板体,所述板体位于所述转动件的下方,所述板体连接所述柱体。18.根据本技术的一个实施例,所述板体与所述柱体可拆卸连接,所述柱体与所述转动件可拆卸连接。19.本技术实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:20.本技术实施例的测试设备,包括转动件、柱体和驱动部件,驱动部件用于提供给转动件转动驱动力,驱动部件预先蓄能以处于蓄力状态,根据被测试轮需要的驱动力大小积蓄对应的大小的驱动力,转动件在受到驱动力时,绕柱体的轴线转动,转动件用于安装被测试轮,转动件将驱动力传递给被测试轮,以测试被测试轮所能转动的角度,进而得出被测试轮的性能。当被测试轮为应用于机器人的脚轮,脚轮旋转需要克服的阻力距以及脚轮与地面之间的摩擦力等因素统一考虑,通过脚轮的旋转角度参数,来判定脚轮合适与否,而不用直接安装到机器人上做测试,以解决脚轮难以选型、难以进行评估的问题。21.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。附图说明22.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。23.图1是本技术实施例提供的测试设备的立体结构示意图;24.图2是图1中a部位的局部放大结构示意图;25.图3是本技术实施例提供的测试设备的俯视结构示意图;26.图4是图3中a-a的剖视结构示意图。27.附图标记:28.100、转动件;110、击发板;200、柱体;210、导套;300、驱动部件;310、击发件;320、套体;321、第一通孔;322、第二通孔;330、定位件;340、立柱;350、弹性件;400、角度编码器;410、检测部件;420、感应部件;500、配重件;600、定位尺;700、板体;800、脚轮。具体实施方式29.下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术,但不能用来限制本技术的范围。30.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。31.在本技术实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。32.在本技术实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。33.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。34.本技术的技术方案,用于解决脚轮800偏转对机器人的影响难以进行评估的问题,通过测试设备对脚轮800进行测试,但需要说明的是,测试设备不限于应用于脚轮800的测试,下述实施例中,以测试设备用于测试机器人的脚轮800为例进行说明。35.参考图1至图4所示,本技术的实施例,提供一种测试设备,包括:转动件100、柱体200和驱动部件300,转动件100用于安装被测试轮的安装部;柱体200的一端转动连接于转动件100,柱体200的另一端位于转动件100的下方;驱动部件300位于转动件100的一侧,驱动部件300适于在蓄力状态与释放状态之间切换,在蓄力状态,用于积蓄驱动转动件100转动的作用力,通过驱动部件300从蓄力状态切换至释放状态,用于驱动转动件100转动。36.转动件100用于安装被测试的脚轮800,脚轮800的安装部固定连接于转动件100,转动件100转动连接于柱体200,驱动部件300用于驱动转动件100绕柱体200的轴线转动,驱动部件300提供的驱动力,用于模拟机器人提供给脚轮800的转向驱动力;同时,柱体200还起到支撑转动件100的作用。对应于预设的驱动力,得到脚轮800所能到达的极限位置,极限位置对应于极限圆心角,不同的极限圆心角用于表征脚轮800的综合性能。其中,图3中虚线圆示意了脚轮800的运动圆周。当然,转动件100在受到驱动部件300的驱动力的情况下,才绕柱体200的轴线转动,在其他状态下,转动件100可保持固定。其中,脚轮800的安装部可通过螺钉固定、卡接固定或焊接固定等方式与转动件100安装。37.驱动部件300在蓄力状态,可积蓄驱动作用力,驱动部件300通过在蓄力状态积蓄的能量提供给转动件100瞬时的转动驱动力;在释放状态,驱动部件300的作用力被释放。38.其中,测试设备可以直接在地面上使用,柱体200支撑在地面上,驱动部件300驱动转动件100转动,转动件100将驱动作用力传递给脚轮800,脚轮800受到地面的摩擦力,以及其自身的特性影响,脚轮800转动到极限角度后,脚轮800和转动件100停止转动,脚轮800所到达的极限角度可用于表征脚轮800的综合性能,以指导机器人中脚轮800的选型。39.例如,两种不同型号的脚轮800,驱动部件300提供相同的驱动作用力,第一种脚轮停止运动的极限位置对应的圆心角为150°,第二种脚轮停止运动的极限位置对应的圆心角为180°,则表明第二种脚轮的灵活性更好,机器人可选用第二种脚轮,以保证机器人运动和转向的灵活性。40.本技术的实施例,利用测试设备,可通过驱动部件300、转动件100和柱体200配合,将脚轮800旋转需要克服的阻力距以及脚轮800与地面之间的摩擦力等因素统一考虑,通过脚轮800的旋转角度参数来判定脚轮800合适与否,而不用直接安装到机器人上做测试。其中,在随着机器人旋转时,脚轮800产生竖直方向的自传,从而改变前进方向来适应整个机器人的运动,驱动部件300与转动件100配合,模拟机器人旋转的转动驱动力,通过驱动作用力的大小,以及脚轮800停止转动的极限角度,可量化偏心距的大小、地面摩擦力等对脚轮800的旋转的影响,以解决脚轮800难以选型、难以进行评估的问题。41.下面,提供驱动部件300的结构。42.可以理解的是,参考图1和图2所示,驱动部件300包括击发件310、弹性件350和套体320,弹性件350位于套体320内,弹性件350的一端连接击发件310,弹性件350的另一端限位于套体320,弹性件350的回复力通过击发件310传递到转动件100。驱动部件300的驱动力为弹性件350的回复力,利用弹性件350的回复力,通过击发件310传递到转动件100,结构简单,且弹性件350的回复力为可精确控制和调节的作用力,且结构简单,无需耗电。43.其中,通过击发件310向套体320内移动,驱动弹性件350产生弹性形变,以使弹性件350积蓄回复力,解除对击发件310的限位,弹性件350的回复力驱动击发件310移出套体320。用户可通过推动击发件310向套体320内移动使得弹性件350积蓄回复力,其中,弹性件350的回复力可以为拉伸作用力或压缩作用力。击发件310可以为杆状结构,弹性件350可以为弹簧,套体320起到导向和限位弹性件350的作用,结构简单。44.可以理解的是,参考图1和图2所示,击发件310连接定位件330,套体320设置有第一通孔321和与第一通孔321连通的第二通孔322,第一通孔321沿弹性件350的伸缩方向延伸,第二通孔322位于第一通孔321的至少一侧,定位件330适于沿第一通孔321移动至第二通孔322并限位于第二通孔322内。也就是,定位件330可在第一通孔321与第二通孔322内移动调节,同时带动击发件310相对于套体320移动。45.本实施方案中,通过定位件330与通孔配合,使得弹性件350提供对应大小的作用力,在使用前,通过拨动定位件330,可调节击发件310的位置,将定位件330限位于对应于第二通孔322,可使得弹性件350产生弹性形变并积蓄回复力,在需要提供驱动力时,再次拨动定位件330,定位件330可从第二通孔322中移出,弹性件350的回复力释放,驱动击发件310伸出套体320并驱动转动件100转动,操作简便,且结构简单。定位件330与击发件310可以固定连接为一体,定位件330为向击发件310的一侧伸出的杆结构,结构简单;定位件330与击发件310还可以可拆卸连接,以便拆装。46.第二通孔322的数量可根据需要设置一个或多个,不同的第二通孔322对应于弹性件350伸缩方向的不同位置,也就是,对应于弹性件350产生不同大小的回复力,定位件330可限位于其中一个第二通孔322内,以提供一种回复力,也就是提供一种驱动转动件100转动的作用。第二通孔322的数量,可代表驱动部件300提供的驱动力具有相同的档位,以便根据需要提供不同大小的驱动力。参考图1和图2所示,多个第二通孔322位于第一通孔321的同一侧,多个第二通孔322并列设置;或者,第一通孔321的两侧均设置有第二通孔322,可增加驱动部件300的档位,结构简单,且驱动力的调节简便。47.上述实施方式,提供了一种调节驱动部件300的驱动力的方式,下面提供另一种调节驱动力的方式。48.与上述实施方式不同的是,套体320设置有第三通孔(图中未示意),第三通孔沿弹性件350的伸缩方向延伸,套体320设置有第一刻度标识,第一刻度标识的延伸方向与第三通孔的延伸方向相同,定位件330适于沿第三通孔的延伸方向移动,第一刻度标识可用于标识第三通孔的不同位置对应的驱动力,通过拉动定位件330对应于第一刻度标识的目标位置,可提供对应的驱动力,结构更加简单,驱动力的调节更加灵活。49.基于上述,当弹性件350为弹簧,弹簧的回复力,与其被拉伸或被压缩的长度相关,通过调整定位件330对应于第三通孔的位置,来调整弹簧被拉伸或被压缩的长度,进而准确控制驱动力。当弹性件350为扭簧,也可以精确调节驱动力。第一刻度标识可贴附在套体320的表面或刻在套体320的表面,具体可根据需要选择。50.因此,本实施方式,与上述第一通孔321与第二通孔322配合的方案,区别在于,省去了第二通孔322,增加了第一刻度标识,简化了套体320的结构,且驱动力调节更加灵活。51.可以理解的是,参考图1和图3所示,转动件100设置有击发板110,驱动部件300适于作用于击发板110,方便驱动部件300定位驱动位置,以保证每次驱动的位置和作用力更加精准,减小操作误差。52.参考图1所示,击发板110位于转动件100的上表面,但击发板110还可以位于转动件100的侧面,具体可根据需要选择。53.上述实施方式中,利用弹性件350的回复力,作为驱动力,与上述实施方式不同的是,驱动部件300还可以通过摆动冲击力提供给转动件100转动驱动力。54.例如,在转动件100的一侧设置有驱动部件300,驱动部件300包括摆绳和重物,摆绳的一端连接重物,另一端固定于支撑柱,可通过调节重物的起始点,调整驱动力的大小。55.上述实施方式中,脚轮800的性能,可通过观察脚轮800停止运动的极限位置,来体现不同脚轮800的性能,与上述实施方式不同的,提供另一种检测脚轮800极限角度的方式。56.可以理解的是,参考图3和图4所示,柱体200与转动件100中的一个连接有角度编码器400的检测部件410,另一个连接与检测部件410相适配的感应部件420。转动件100相对于柱体200转动的过程中,检测部件410与感应部件420产生相对运动,可检测到转动件100相对于柱体200转动的角度,以便对脚轮800转动的角度位置进行自动检测,检测结果可量化,结构简单,且成本不高。57.角度编码器400可以为光电编码器或磁编码器,光电编码器中,感应部件420包括光栅件,检测部件410包括传感器,磁编码器中,感应部件420包括磁钢,检测部件410包括传感器。转动件100的旋转中心具有磁编码器的检测部件410,通过磁编码器可读取旋转角度。58.上述实施方式中,采用角度编码器400进行角度检测,与上述实施方式不同的是,柱体200与转动件100中的一个设置有环形的第二刻度标识,另一个设置有指示标识。通过刻度标识读取转动件100转动后的位置,也就是脚轮800的极限位置,结构更加简单。59.一些情况下,在转动件100处于初始位置,指示标识指示第二刻度标识的初始位置,在转动件100停止转动,也就是到达脚轮800的极限角度,指示标识所指示的刻度,则为转动件100所转动的转动。指示标识可以设置在转动件100,如箭头形状或指针形状,第二刻度标识位周向标示的角度,如0°到360°。第二刻度标识与指示标识可通过粘贴设置在转动件100与柱体200。60.可以理解的是,参考图1所示,转动件100连接有配重件500,模拟实际负载情况,以使脚轮800承载的压力与实际情况相符,从而对脚轮800的旋转的评估更加准确。比如,配重件500的重量与机器人的底盘上方的重量一致,使得测试过程中的脚轮800承受的压力,与安装到机器人承受的压力一致,使得测试结果更加准确,以便选取到机器人中效果更好的脚轮800。61.配重件500可设置在转动的上方或侧面,具体可根据需要选择。配重件500可拆卸的连接于转动件100,方便更换不同重量、不同形状的配重件500,具体可根据需要选择。62.可以理解的是,参考图1所示,测试设备还包括定位尺600,定位尺600用于限位于轮体的一侧,以使轮体位于预设面,以保证脚轮800的初始位置保持一致,减小测试偏差,并将脚轮800通过定位尺600限定在与击发件310完全垂直的位置,保证驱动力为垂直于脚轮800的转动轴线。63.其中,定位尺600可选用靠尺或一个矩形块,结构简单。需要说明的是,在驱动部件300提供驱动力之前,通过定位尺600对被测试轮进行定位,被测试轮定位后,移走定位尺600,避免定位尺600干扰测试过程。64.参考图1所示,转动件100连接两个脚轮800,通过定位尺600,使得两个脚轮800的侧面共面,保证两个脚轮800的方向一致。65.上述实施方式中,柱体200可直接通过地面支撑,与上述实施方式不同的是,测试设备还包括板体700,板体700位于转动件100的下方,板体700用于支撑被测试轮的轮体,板体700与柱体200连接,脚轮800可在不同的板体700上进行测试。66.板体700可根据需要选择不同材质、不同摩擦系数等,如板体700可为地板砖、木质地板、水泥板等。67.可以理解的是,板体700与柱体200可拆卸连接,以便更换板体700,方便脚轮800测试。更换板体700,从而能测试不同的脚轮800在不同地面上的运行情况。68.可以理解的是,柱体200与转动件100可拆卸连接,以方便拆装转动件100,更换不同的转动件100。转动件100与柱体200之间设置导套210或者轴承,以减小转动件100与柱体200之间的转动摩擦。69.其中,转动件100用于模拟机器人的底盘,根据机器人的型号不同,底盘的形状以及底盘安装的脚轮800数量可调节,转动件100可更换,以便测试多种不同型号的机器人适用的脚轮800。70.转动件100可拆卸连接脚轮800、配重件500以及板体700等部件,从而模拟不同条件下的脚轮800运行情况。71.转动件100可拆卸连接有多个被测试轮,可同时对多个被测试轮进行测试。一些情况下,参考图4所示,转动件100可拆卸连接有两个脚轮800,可同时对两个脚轮800进行测试,两个脚轮800前后并列或左右并列设置,使成对的脚轮800绕柱体200的轴线旋转。对应于机器人的底盘设置前万向轮和后万向轮,同时对前万向轮和后万向轮进行测试,使得测试结果与实际使用状态更加接近。当然,转动件100还可以连接一个或三个甚至更多的脚轮800,具体可根据机器人的脚轮800数量进行选择。72.结合图1至图4所示,通过将两个脚轮800安装于转动件100上,转动件100可以添加配重件500,转动件100上也设置有击发板110,通过驱动部件300的击发件310进行击发,此外,转动件100的中心还安装了磁编码器,柱体200上具有安装磁钢的槽孔,将磁钢安装于柱体200上,当转动件100上的磁编码器通电,即可测出转动件100的旋转角度。驱动部件300包括:击发件310、套体320、弹性件350和立柱340。套体320内部安装有弹性件350,击发件310通过压缩弹性件350获得击发势能,弹性件350被压缩后,具有三个第二通孔322,将定位件330限位在第二通孔322内,待驱动部件300调节完毕,再将定位件330拨出第二通孔322,然后弹性件350被释放,进行击发,击发后给予转动件100旋转的动能。由于有三个第二通孔322,可选择三个档位的击发力度。在击发前,得将脚轮800通过定位尺600限定在与击发件310完全垂直的位置,然后移走定位尺600。在转动件100被击发后,转动件100开始旋转,带动脚轮800旋转,由于脚轮800的偏心距的大小不同,旋转需克服不同的阻力矩,以及在旋转时,脚轮800与板体700之间具有摩擦力,在这两者综合作用下,会逐步消耗掉转动件100获得的动能,从而停在某一位置,通过磁编码器读取该转动件100最终旋转的角度,然后对统一负载下不同的脚轮800及其对应的底板间的综合阻力做评估,来确定哪种脚轮800更适合,解决了对机器人脚轮800综合性能的评估问题,通过将机器人的重量、脚轮800的个数、脚轮800与地面的材质等等,各因素综合考虑,实现了脚轮800运行评估,并获得量化的评估参数,来指导选型及设计。73.以上实施方式仅用于说明本技术,而非对本技术的限制。尽管参照实施例对本技术进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本技术的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本技术技术方案的精神和范围,均应涵盖在本技术的权利要求范围中。
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测试设备的制作方法
作者:admin
2022-08-31 15:08:18
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关键词:
测量装置的制造及其应用技术
专利技术
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