一种平衡测试平台的制作方法

1.本实用新型涉及机器人检测技术领域，具体而言，涉及一种平衡测试平台。


背景技术：

2.随着社会的不断进步和科技的大力发展，机器人在当今社会中正在迅速的发展，它能够代替人工操作，拥有承载力度大，操作精准，工作速度快的优点，已经被广泛应用于机械行业当中。相比于轮式机器人，足式仿生机器人较普通机器人更容易适应工作环境，尤其是在不稳定和障碍物多的环境中，足式仿生机器人技术已成为现如今各国研究的热门工程。而机器人对环境的适应能力决定了它们能否达到适应人们的需求标准，且影响其适应能力的主要方面便是机器人平衡性。因此，为了使机器人在投入使用之前能达到这些要求，需要对机器人现有的结构和控制系统在实验室中进行平衡性测量，一是确保机器人在正式投入使用时，具有良好的平衡性。二是通过参考测量结果，改善机器人结构以及控制程序，提高其平衡性。
3.目前，对足式仿生机器人的平衡性测试限于水平面内，而足式仿生机器人的工作环境并不限于平面，有时也会有斜面。现有的平衡性测试平台并不能对机器人的斜面平衡性进行测量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种机器人平衡测试平台，能够更全面的测试机器人的平衡性。
5.本实用新型的实施例是这样实现的：
6.一种平衡测试平台，包括底座，以及垂直设置于底座上的两个第一支架，两个第一支架相对设置，在两个第一支架之间转动连接有第二支架，第二支架通过减速电机连接有支撑平台，减速电机的转动轴垂直于支撑平台，以使第二支架与支撑平台之间相对转动，还包括用于驱动第二支架在两个所述第一支架之间往复摆动的驱动件。
7.可选的，作为一种可实施的方式，两个第一支架上分别设置同轴的轴孔，第二支架两端部分别设置与轴孔配合转动的转动轴，转动轴设置于第二支架端部的中心位置处。
8.可选的，作为一种可实施的方式，至少一个转动轴与驱动件连接，驱动件驱动转动轴转动。
9.可选的，作为一种可实施的方式，驱动件设置于第二支架摆动端底部驱动所述第二支架的摆动端往复运动。
10.可选的，作为一种可实施的方式，第二支架的两端垂直于第二支架设置有耳板，转动轴通过耳板与第二支架连接。
11.可选的，作为一种可实施的方式，第一支架靠近第二支架的内壁上设置限位部，用于限制第二支架的摆动范围，或者，轴孔内设置限位部，用于限制转动轴的转动范围。
12.可选的，作为一种可实施的方式，平衡测试平台还包括控制器，控制器分别与减速
电机和驱动件电连接，以分别控制减速电机和驱动件的工作。
13.可选的，作为一种可实施的方式，平衡测试平台还包括在转动轴端部的轴承，转动轴与轴孔通过轴承连接。
14.可选的，作为一种可实施的方式，平衡测试平台还包括设置于底座侧壁上的操作按钮，控制器设置底座内部，操作按钮与控制器电连接。
15.可选的，作为一种可实施的方式，平衡测试平台还包括固定器，固定器用于固定所述转动轴承。
16.本实用新型实施例的有益效果包括：
17.本实用新型提供的平衡测试平台，包括底座，以及设置于底座上的两个第一支架，两个第一支架相对设置，在两个第一支架之间转动连接有第二支架，第二支架通过减速电机连接有支撑平台，减速电机的转动轴垂直于支撑平台，减速电机转动轴的转动带动支撑平台在支撑平台所在的面内转动，使得第二支架与支撑平台之间相互转动，平衡测试平台还包括用于驱动第二支架在两个第一支架之间往复摆动的驱动件，驱动件驱动第二支架在两个第一支架之间往复摆动，而第二支架与支撑平台之间相互转动，从而使得支撑平台可在支撑平台所在的平面内转动，也可在第二支架的带动下摆动。从而使得平衡测试平台更全面的测试机器人的平衡性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例平衡测试平台的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例驱动件为推杆电机的平衡测试平台的结构示意图。
21.图标：110-底座；120-第一支架；121-转动轴；122-轴孔；123-限位部；130-第二支架；140-驱动件；141-推杆电机；150-减速电机；151-减速机；152-旋转电机；160-支撑平台；180-操作按钮；190-固定器。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
26.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.机器人因为强大的功能成为现如今各国研究的热门工程，而机器人的平衡性是其施展强大功能的前提。在机器人出厂前，都会对机器人的平衡性进行测试。目前，对机器人的平衡性测试限于水平面内，而机器人的工作环境并不限于平面，有时也会有斜面。现有的平衡性测试平台并不能对机器人的斜面平衡性进行测量。
28.本实用新型提供了一种平衡测试平台，如图1所示，包括底座110，以及垂直于底座110上的两个第一支架120，两个第一支架120相对设置，在两个第一支架120之间转动连接有第二支架130，第二支架130通过减速电机150连接有支撑平台160，以使第二支架130与支撑平台160之间相对转动，还包括用于驱动第二支架130在两个第一支架120之间往复摆动的驱动件140。
29.当需要对机器人进行平衡性测试时，将机器人放置于支撑平台160上，开启减速电机150，减速电机150的旋转轴开始旋转，而减速电机150的旋转轴与支撑平台160连接，减速电机150旋转轴的旋转带动支撑平台160的旋转，在不同的旋转速度下，测试位于支撑平台160上的机器人是否可以保持自身平衡。而第二支架130通过减速机151与支撑平台160连接，第二支架130在两个第一支架120之间摆动，当驱动件140驱动第二支架130在两个第一支架120之间摆动时，进而带动支撑平台160的摆动，也就是说，支撑平台160可以在减速电机150的带动下转动，也可以在第二支架130的带动下摆动。在支撑平台160运动的同时，测试位于支撑平台160上的机器人是否可以保持自身平衡。
30.需要说明的是，支撑平台160的两种运动可以同时进行，也可以分开，例如，可以在水平面内进行旋转，也可以在第二支架130处于某一角度时旋转，也可以只进行上下的摆动。减速电机150的速度，第二支架130的摆动范围和摆动速度等具体参数，本实用新型不做具体限定，需要测试人员根据机器人的工作环境和状态进行具体的设定。
31.还需要说明的是，第二支架130通过减速电机150连接有支撑平台160是指，减速电机150与第二支架130固定，减速电机150的旋转轴与支撑平台160固定。为了保持支撑平台160的稳定性，减速电机150的旋转轴应当与支撑平台160的中心位置固定连接。减速电机150通常由旋转电机152和减速机151组成，减速电机150固定在第二支架130上并随着第二支架130一起摆动，为了尽可能的保持第二支架130的平衡，将旋转电机152与减速机151分别安装，具体地，在第二支架130上设置有安装孔，旋转电机152设置于第二支架130下方并与第二支架130固定，旋转电机152的旋转轴穿过安装孔与减速机151连接，减速机151设置于第二支架130上并与第二支架130固定。本实用新型实施例使用的减速机151为蜗轮蜗杆减速机151。因为蜗轮蜗杆减速机151具有单机速比大，振动小，噪音低，可以防止逆转的优点。
32.本实用新型提供的平衡测试平台，包括底座110，以及设置于底座110上的两个第
一支架120，两个第一支架120相对设置，在两个第一支架120之间转动连接有第二支架130，第二支架130通过减速电机150连接有支撑平台160，减速电机150的转动轴121垂直于支撑平台160，减速电机150转动轴121的转动带动支撑平台160在支撑平台160所在的面内转动，使得第二支架130与支撑平台160之间相互转动，平衡测试平台还包括用于驱动第二支架130在两个第一支架120之间往复摆动的驱动件140，驱动件140驱动第二支架130在两个第一支架120之间往复摆动，而第二支架130与支撑平台160之间相互转动，从而使得支撑平台160可在支撑平台160所在的平面内转动，也可在第二支架130的带动下摆动。从而使得平衡测试平台能够能全面的测试机器人的平衡性。
33.可选的，如图1所述，两个第一支架120上分别设置有同轴的轴孔122，第二支架130两端部分别设置于轴孔122配合转动的转动轴121，转动轴121设置于第二支架130端部的中心位置处。
34.第二支架130在两个第一支架120之间转动，转动的方式采用轴与轴孔122配合，在第二支架130靠近两个第一支架120的两端设置转动轴121，在两个第一支架120上分别设置对应的轴孔122，且两个第一支架120上的轴孔122同轴设置，当然，第二支架130两端的转动轴121也需要同轴设置，将两端的转动轴121分别设置在两个轴孔122中，当第二支架130在驱动件140的驱动下摆动时，转动轴121在轴孔122内转动。为了减小转动轴121在轴孔122内转动时的摩擦力，可在轴孔122内部涂覆润滑油。
35.需要说明的是，第二支架130两端的转动轴121可以是同轴的两个转动轴121，也可以同一个转动轴121的两个端部。转动轴121的设置在第二支架130端部的中心位置处，两端的转动轴121的轴线将第二支架130的面积平分，在摆动时第二支架130保持平衡。避免因为第二支架130自身不平衡导致侧翻。
36.本实用新型的一种可实现的方式中，如图1所示，至少一个转动轴121与驱动件140连接，驱动件140设置于第一支架120的外侧并驱动转动轴121转动。
37.本实用新型实施例的驱动件140有两种形式，对应的驱动件140的形式有两种方式驱动第二支架130在两个所述第一支架120之间摆动，其中，驱动件140为舵机，舵机设置于第一支架120的外侧且与转动轴121连接，用于驱动转动轴121的转动，而转动轴121与第二支架130固定连接，进而驱动第二支架130的摆动。
38.这里需要说明的是，可以在两个转动轴121上都连接设置舵机，也可以在其中的一个转动轴121上设置舵机，也就是说，可以两个转动轴121同时驱动转动，也可以一个转动轴121驱动转动。
39.可选的，如图2所示，驱动件140设置于第二支架130摆动端底部驱动第二支架130的摆动端往复运动。
40.本实用新型实施例的驱动件140的另一种形式，驱动件140为带有可往复伸缩的伸缩端的推杆电机141，推杆电机141驱动第二支架130在两个所述第一支架120之间摆动，推杆电机141设置在第二支架130摆动端的底部，推杆电机141的伸缩端可抵持第二支架130的摆动端往复摆动，从而实现第二支架130的往复摆动。这里的摆动端是指第二支架130上垂直于第一支架120的两侧边缘。
41.这里同样需要说明的是，驱动件140可以是设置在一个摆动端底部的推杆电机141，也可以是在两端摆动端底部分别设置推杆电机141。
42.若是在其中一个摆动端底部设置推杆电机141，可将推杆电机141的伸缩端与摆动端固定，在伸缩端伸长时，带动第二支架130的一个摆动端向上运动，相反的，伸缩端缩回时，带动第二支架130的一个摆动端向下运动。
43.若是在两端的摆动端底部分别设置推杆电机141，本领域人员应当知晓，第二支架130作为一个整体，如果一端的摆动端下降，另一端的摆动端必然会上升，也就是说，在两端的摆动端底部分别设置推杆电机141，在第二支架130摆动时，两个推杆电机141的伸缩端的运动方向应当相反，其中一个推杆电机141的伸缩端上升时，另一个推杆电机141的伸缩端必然下降。
44.本实用新型的一种可实现的方式中，如图1所示，第二支架130的两端垂直于第二支架130设置有耳板，转动轴121通过耳板与第二支架130连接。
45.第二支架130为板状支架，在第二支架130两侧设置转动轴121，转动轴121与第二支架130的侧面固定，这样的话，转动轴121与第二支架130固定的接触面积太小，而第二支架130需要承受减速电机150、支撑平台160以及机器人的重量，这样可能会导致转动轴121的折断。在第二支架130两端设置耳板，耳板与第二支架130的接触面积比较大，增加了转动轴121与第二支架130的固定牢度。耳板上设置第二轴孔122，转动轴121穿过第二轴孔122与耳板固定，避免上述转动轴121折断的现象发生。
46.可选的，如图1所示，第一支架120靠近第二支架130的内壁上设置有限位部123，用于限制第二支架130在两个第一支架120之间的摆动范围，或者，轴孔122内设置限位部123，用于限制转动轴121的转动范围。
47.第二支架130在两个第一支架120之间摆动时，应当限制在某一范围内，因为第二支架130以及与第二支架130固定连接的减速电机150自身有一定的重量，摆动幅度太大时就会翻转，导致测试平台不能正常进行测试。而且通常情况下机器人的工作环境也不会是大倾角的斜面，第二支架130的摆动范围也没有必要设置太大。为了防止第二支架130在第一支架120之间摆动时翻转，在第一支架120靠近第二支架130的内壁上设置限位部123，限位部123用于限制第二支架130的摆动范围，示例的，限位部123与转动轴121的连线与水平位置夹角在30
°‑
45
°
之间。这里对限位部123的形式不做具体限制，可以是限位凸起，也可以是限位板，甚至可以是限位弹簧。
48.或者，可以在轴孔122内设置限位部123，限制转动轴121的转动范围，进而限制第二支架130的转动范围。
49.本实用新型的一种可实现的方式中，平衡测试平台还包括控制器，控制器分别与减速电机150和驱动件140电连接，以分别控制减速电机150和驱动件140的工作。
50.可选的，平衡测试平台还包括轴承，转动轴121与轴孔122通过轴承连接。
51.当驱动件140驱动第二支架130摆动时，第二支架130两端的转动轴121与轴孔122相对转动，相对转动时会有摩擦力产生，从而影响第二支架130的摆动范围，这时，需要增加驱动件140的驱动力来保证第二支架130的摆动范围。而轴承作为机械设备中一种重要部件，他的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数。将轴承应用于平衡测试平台的转动轴121与轴孔122之间，能够减小转动轴121与轴孔122之间的摩擦力，使得第二支架130与第一支架120之间的摆动更加顺畅。
52.本实用新型的一种可实现的方式中，如图1所示，平衡测试平台还包括设置于底座
110侧壁上的操作按钮180，控制器设置于底座110内部，操作按钮180与控制器电连接。
53.为了方便控制减速机151和驱动件140工作状态，设置于控制器电连接的操作按钮180，按压操作按钮180，控制器根据操作按钮180的信号控制减速机151和驱动件140的工作。为了保护控制器，也节省空间，将控制器设置于底座110内部，将操作按钮180设置于底座110侧壁上，以便操作人员按压操作按钮180。
54.可选的，平衡测试平台还包括固定器190，固定器190用于限制转动轴121轴向移动。
55.当转动轴121不与驱动件140连接时，可以在第一支架120的外侧设置固定器190，所述固定器190用于限制转动轴121的轴向移动，避免第二支架130靠近一侧第一支架120而远离另一第一支架120。
56.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。