一种轮式机器人的运动耐久测试设备及其系统、方法与流程

本发明涉及领域，尤其涉及一种轮式机器人的运动耐久测试设备及其系统、方法。

背景技术：

1、轮式机器人已逐步走入人们的生活中，开始应用于酒店、餐厅、企业、家庭等场景，为人们提供诸如智能引导、巡检、配送、陪护等服务。随着大量的轮式机器人的引入，让人们从单一、重复的工作中解放出来，实现“机器助人”，提升工作效率，让人们的生活更加美好。为确保轮式机器人可以稳定可靠地提供服务，需要对轮式机器人开展各类型的测试验证工作。其中轮式机器人的运动耐久测试是轮式机器人底盘运动性能评价的重要内容。通过轮式机器人的运动耐久测试可同步获取机器人的续航、能耗及运动可靠性等相关性能数据。

2、现有机器人的运动耐久测试，通常使用传统的实际场景获取相应的测试数据，即使每个需要测试的机器人在固定的测试场地上通过实际路跑的方式获取相应的测试数据；使用实际场景需要有固定的测试场地，不便于快速动态调整测试方案，如当测试需要调整爬坡角度、爬坡距离、机器人负荷变化时，就需要对测试场地作出相应调整，甚至涉及测试场地重新建设问题；而且在测试过程需要同步监测机器人的实时电量、能耗、温升、行驶状态等参数时，必须额外在路跑的测试场地中部署试验监测设备，对应的监测设备的供电方式、放置位置、固定形式、行驶颠簸振动都需要考虑；另外在测试时，为确保机器人的运动安全，还需人工实时监控或操作干预机器人的运行轨迹。

3、专利号cn 216349586 u的转毂跟随系统及装有该系统的汽车底盘测功机，公开了其包括两个呈相对设置的转毂跟随装置，转毂跟随装置中，加载机构包括安装在加载底座上的驱动电机、主动转毂和从动转毂，主动转毂和从动转毂平行并在驱动电机的驱动下转动；轮偏检测机构中，支架安装固定在加载底座上，测距传感器间隔安装在支架上检测待测车轮的偏转角度；摆动机构中，支座位于加载底座的下方支撑加载底座，摆臂与加载底座和摆动电缸连接并在摆动电缸的驱动下带动加载底座在支座上左右摆动，转毂跟随系统可实现对待测车轮的转向行驶工况的模仿，实现对处于转向行驶工况下的汽车底盘进行测试。该技术方案的转毂跟随系统通过施加转毂的电惯量来模拟道路行驶阻力，以达到在原地运动也能实现实际路面行驶测试的效果。但是其结构复杂，建设周期长，投入成本高。

技术实现思路

1、为此，需要提供一种结构简单、成本低，使用方便的轮式机器人的运动耐久测试设备解决现有测试设备结构复杂，建设周期长，投入成本高的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种轮式机器人的运动耐久测试设备，其包括一组双滚轴组件和若干组升降组件；至少一组升降组件对应一组双滚轴组件设在一组双滚轴组件的一侧；每组双滚轴组件包括两个双滚轴组件，两个双滚轴组件呈相对设置；所述双滚轴组件包括滚轴支座、两个滚轴和编码器，两个滚轴平行转动连接在滚轴支座上，所述编码器与其中一个滚轴连接；每组升降组件包括两个升降组件，所述升降组件包括升降支座、从动轮固定台和推杆电机，所述推杆电机的固定端固定在升降支座上，活动端与所述从动轮固定台的底面连接。

3、进一步地，两组升降组件对应一组双滚轴组件分别设在一组双滚轴组件的两侧。

4、进一步地，所述升降支座为具有腔体的多面体，所述推杆电机的固定端固定在腔体内，活动端穿过多面体的顶面与所述从动轮固定台的底面连接。

5、进一步地，所述升降组件还包括若干个导向轴，所述导向轴的一端垂直固定在从动轮固定台底面，所述升降支座对应导向轴设有连通腔体的开口，导向轴另一端通过所述开口伸入腔体内。

6、进一步地，所述开口处设有轴套，所述导向轴另一端通过所述轴套伸入腔体内。

7、进一步地，所述从动轮固定台的两端设有穿孔。

8、进一步地，其还包括整体台架，所述整体台架呈矩形；所述双滚轴组件分别设在整体台架的一对侧边的中部，所述滚轴支座固定在整体台架的一对侧边的内侧边，所述编码器穿过整体台架的对应侧边与对应双滚轴组件的其中一个滚轴连接；每组升降组件位于整体台架的另一对侧边之间，每组升降组件的升降支座分别与整体台架的对应侧边连接。

9、进一步地，每组升降组件的两个升降组件的升降支座连通形成升降支架，所述升降支架的两端与整体台架的一对侧边连接。

10、一种轮式机器人的运动耐久测试系统，应用上述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其包括控制系统、通信模块、每个升降组件的推杆电机驱动模块、编码器、机器人底盘运行电流数据模块和测试输出模块；所述通信模块、每个升降组件的推杆电机驱动模块、编码器、机器人底盘运行电流数据模块和测试输出模块分别与控制系统电性连接。

11、一种轮式机器人的运动耐久测试方法，应用上述的轮式机器人的运动耐久测试系统，其包括以下步骤：

12、获取轮式机器人底盘的基础电流值；

13、控制系统上电启动，进行初始化；

14、编码器中的速度、里程清零，推杆电机归位至与转毂水平位；

15、轮式机器人置于测试设备上，轮式机器人的主动轮位于双滚轴组件的两个滚轴之间，轮式机器人的从动轮固定在升降组件的从动轮固定台上；

16、轮式机器人开始运行时，控制系统通过通信模块获取机器人底盘运行电流数据模块中的实时电流值；

17、比较基础电流值和实时电流值，当实时电流值小于或大于基础电流值时，控制系统控制推杆电机驱动模块使推杆电机下降或上升，将轮式机器人向下拖拉或向上抬升，完成轮式机器人的加载或卸载，直至实时电流值等于基础电流值时停止；

18、控制系统从编码器中获取轮式机器人的速度、里程的数据，并其传输至测试输出模块。

19、区别于现有技术，上述技术方案采至少一组双滚轴组件和升降组件组成轮式机器人的运动耐久测试设备，该测试设备在测试时，测试设备可安全固定在场地，设备供电便捷；轮式机器人置于测试设备上，轮式机器人的主动轮位于双滚轴组件的两个滚轴之间，轮式机器人的从动轮固定在升降组件的从动轮固定台上，测试过程安全系数高；由于双滚轴高度位置不变，可以通过控制推杆电机，将轮式机器人向下拖拉或向上抬升，即相当于给轮式机器人进行加载和卸载操作，从而实现在原地运动也能安全地模拟实际路面路跑的运动耐久测试目的，特别契合轮式机器人速度低、载荷波动小的特点，替代了原需在实际路面，人工随时监测的轮式机器人运动耐久项目测试，减小测试人员的工作量，该测试设备整体结构简单，成本低，使用方便，扩展性强，当轮式机器人尺寸变化时，只需对升降组件或两个双滚轴组件的位置做相应调整即可适配。

技术特征：

1.一种轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，包括一组双滚轴组件和若干组升降组件；至少一组升降组件对应一组双滚轴组件设在一组双滚轴组件的一侧；每组双滚轴组件包括两个双滚轴组件，两个双滚轴组件呈相对设置；所述双滚轴组件包括滚轴支座、两个滚轴和编码器，两个滚轴平行转动连接在滚轴支座上，所述编码器与其中一个滚轴连接；每组升降组件包括两个升降组件，所述升降组件包括升降支座、从动轮固定台和推杆电机，所述推杆电机的固定端固定在升降支座上，活动端与所述从动轮固定台的底面连接。

2.根据权利要求1所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，两组升降组件对应一组双滚轴组件分别设在一组双滚轴组件的两侧。

3.根据权利要求1所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，所述升降支座为具有腔体的多面体，所述推杆电机的固定端固定在腔体内，活动端穿过多面体的顶面与所述从动轮固定台的底面连接。

4.根据权利要求3所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，所述升降组件还包括若干个导向轴，所述导向轴的一端垂直固定在从动轮固定台底面，所述升降支座对应导向轴设有连通腔体的开口，导向轴另一端通过所述开口伸入腔体内。

5.根据权利要求4所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，所述开口处设有轴套，所述导向轴另一端通过所述轴套伸入腔体内。

6.根据权利要求1所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，所述从动轮固定台的两端设有穿孔。

7.根据权利要求1所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，其还包括整体台架，所述整体台架呈矩形；所述双滚轴组件分别设在整体台架的一对侧边的中部，所述滚轴支座固定在整体台架的一对侧边的内侧边，所述编码器穿过整体台架的对应侧边与对应双滚轴组件的其中一个滚轴连接；每组升降组件位于整体台架的另一对侧边之间，每组升降组件的升降支座分别与整体台架的对应侧边连接。

8.根据权利要求7所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，每组升降组件的两个升降组件的升降支座连通形成升降支架，所述升降支架的两端与整体台架的一对侧边连接。

9.一种轮式机器人的运动耐久测试系统，应用权利要求1-8任意一项所述的轮式机器人的运动耐久测试设备，其特征在于，包括控制系统、通信模块、每个升降组件的推杆电机驱动模块、编码器、机器人底盘运行电流数据模块和测试输出模块；所述通信模块、每个升降组件的推杆电机驱动模块、编码器、机器人底盘运行电流数据模块和测试输出模块分别与控制系统电性连接。

10.一种轮式机器人的运动耐久测试方法，应用权利要求9所述的一种轮式机器人的运动耐久测试系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种轮式机器人的运动耐久测试设备及其系统、方法，其包括一组双滚轴组件和若干组升降组件；至少一组升降组件对应一组双滚轴组件设在一组双滚轴组件的一侧；每组双滚轴组件包括两个双滚轴组件，两个双滚轴组件呈相对设置；所述双滚轴组件包括滚轴支座、两个滚轴和编码器，两个滚轴平行转动连接在滚轴支座上，所述编码器与其中一个滚轴连接；每组升降组件包括两个升降组件，所述升降组件包括升降支座、从动轮固定台和推杆电机，所述推杆电机的固定端固定在升降支座上，活动端与所述从动轮固定台的底面连接；以上技术方的测试设备整体结构简单，成本低，使用方便，扩展性强。

技术研发人员：曹祥生,魏青松,傅建辉,陈文强
受保护的技术使用者：福建汉特云智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21