本发明专利技术公开了一种柔性软驱动传动性能测试平台，本测试平台主要包括机架、柔性软驱动主体、同步传动装置、动力系统、直线轨迹行程导引及测量模块、弯曲轨迹行程导引及测量模块。机架用于测试平台上其他零部件的安装固定。柔性软驱动主体两端通过轴承与机架连接，柔性软驱动主体上安装了滚子测速模块。同步传动装置主要包含同步带、同步带轮及其涨紧装置。动力系统主要包括电机、编码器、扭矩传感器、传动轴。直线轨迹行程导引及测量模块包括直线导轨、同步带、带轮、编码器等。弯曲轨迹行程导引及测量模块包括旋转主轴、悬臂、摩擦压片、编码器等。该测试平台结构简单、安装方便，可互换性强，能够实现对柔性软驱动装置传动力输出特性、运动输出特性及传动效率等的测试。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种柔性软驱动传动性能测试平台，是一种能够测试柔性软驱动装置传动力输出特性、运动输出特性及传动效率等传动性能的高度集成化的测试平台。
技术介绍
专利“柔性蠕动的管道机器人(ZL200810106352)”，提出了一种柔性软驱动装置，该装置可以在弯曲的状态下仍然能够实现螺旋传动功能。这种柔性软驱动具有广泛的应用前景，如在管道机器人应用、曲线运动传动应用等场合。该柔性软驱动装置虽然结构新颖，但是对其传动性能的研究尚处于起步阶段，关于这种柔性软驱动装置的传动性能的专用测试平台尚处空白，限制了对该柔性软驱动装置传动性能的进一步深入研究。为了获取这种柔性软驱动装置的传动性能参数，以便深入开展其相关理论和方法的研究工作，有必要设计一种测试平台，通过实验来开展对这种柔性软驱动装置传动性能及传动参数进行测试，并通过实验评估设计参数及工作条件对对其传动效果的影响。本测试平台满足这一实际需求，并模拟了软驱动机构多种工作情况，设计了不同测试模块来实际测量软驱动装置传动过程中的各项工作参数，可满足对该装置的研究需求。
技术实现思路
技术问题：柔性软驱动是一种结构新颖的传动装置，通过软轴的可变形特性，该装置实现了弯曲状态下的运动传递。但关于该传动机构的传动特性的测试平台尚处空白。本专利技术创造性地提出了一种柔性软驱动传动性能测试平台。该测试平台能够测量柔性软驱动机构动力输出特性、运动输出特性及传动效率，可满足对该类机构的传动性能的评估测试。技术方案：一种柔性软驱动传动性能测试平台，本测试平台主要包括机架(1)、柔性软驱动主体(2)、同步传动装置(3)、动力系统(4)、直线轨迹行程导引及测量模块(5)、弯曲轨迹行程导引及测量模块(6)六个部分。机架(1)主要包括支撑板a(101)、支撑板b(102)、支撑板c(103)、底座a(104)、底座b(105)、支脚(106)及主安装座(107)。底座a(104)上开设有两条平行导向槽a(108)，支撑板b(102)及支撑板c(103)分别嵌入在导向槽a(108)内，并通过支脚(106)与底座a(104)固连；底座b(105)上开设有导向槽b(109)，支撑板a(101)嵌入在导向槽b(109)内并通过支脚(106)与底座b(105)固连；底座a(104)和底座b(105)通过螺栓固定在主安装座(107)上。柔性软驱动主体(2)主要包括软轴螺旋传动装置(2X)、编码器支架a(204)、小型编码器(206)、轴承a(207)、轴承盖a(208)、轴承盖b(203)、轴承b(215)、弹簧座(209)、滑环(214)。软轴螺旋传动装置(2X)由软轴(201)、螺母(202)、滚子(212)、挡盖(213)组成；螺母(202)一端开有键槽(216)；滚子(212)与小型轴承(211)配合后安装于螺母(202)孔中，滚子(212)一端突出螺母(202)外表面，一端突出螺母(202)内表面。软轴(201)穿过螺母(202)并与滚子(212)啮合构成螺旋传动。小型编码器(206)外壳通过编码器支架a(204)固定在软轴螺旋传动装置(2X)的螺母(202)上。小型编码器(206)的信号输出线缆(205)与滑环(214)连接。滑环(214)由固定片(214a)、转动片(214b)组成；固定片(214a)与转动片(214b)之间通过滑动金属触点(214c)进行电气连接。滑环的固定片(214a)与机架的支撑板c(103)固连，转动片(214b)与螺母(202)固连。同步传动装置(3)主要包括涨紧轮调节螺栓(301)、大同步带轮(302)、涨紧轮(303)、涨紧轮盒(304)、调节滑块(305)、小同步带轮(306)、同步带a(307)。涨紧轮盒(304)利用螺栓固定在支撑板c(103)上。调节滑块(305)可以沿张紧轮盒(304)长度方向移动，其移动距离由涨紧轮调节螺栓(301)控制。动力系统(4)主要包括编码器b(401)、编码器支架b(402)、电机(403)、联轴器a(404)、扭矩传感器(405)、扭矩传感器支架(406)、联轴器b(407)、轴承c(408)、轴承盖c(409)、传动轴(410)。直线轨迹行程导引及测量模块(5)包括皮带夹a(501)、带轮(502)、带轮支架(503)、支架座(504)、编码器c(505)、编码器支架c(506)、摩擦块(507)、直线导轨(508)、钢轴(509)、同步带b(510)、导轨支架(511)、皮带夹b(512)、直线轴承(513)、滑块(514)、力传感器a(515)。弯曲轨迹行程导引及测量模块(6)包括固定支架(601)、摩擦片(602)、压片(603)、旋转滑块(604)、编码器支架d(605)、编码器d(606)、悬臂(607)、力传感器b(608)。有益效果：通过上述设计方案，本专利技术具有以下有益效果：1、模拟多种工况。本专利技术测试平台的设计全面考虑了柔性软驱动在实际运作时可能遇到的多种情况，其主要包括柔性软驱动不同运动轨迹(如直线运动轨迹及不同曲率半径运动轨迹条件下)及不同负载条件下的动力输出特性、运动传递特性、传动效率。。2、结构简单，可测试参数多。本专利技术测试平台通过简单的机械结构直接或间接获得软驱动机构驱动性能的相关大量数据；利用多个小型旋转编码器同时测量滚动螺母体中不同位置的滚子的转速，从而间接推导出滚子在柔性软驱动工作时的运动状态，有助于探究柔性软驱动力传递机理，从而了解滚子在不同驱动力矩作用下打滑或是阻塞对传动效率的影响。螺母转动时小型编码器随同一起转动会发生信号线和电源线甩线的现象，为了避免这种情况的产生，设计了带有11路引线的滑环。该滑环不仅质量轻薄，而且成本较低，在轴向空间狭小且中空的环境下有不可替代的作用。机架的设计采用了多个支撑板件通过支脚拼接的方法，配合套筒的使用，可以适用于不同规格的软驱动系统的测试。附图说明图1为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台整体结构示意图。图2为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台机架结构示意图。图3为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台柔性软驱动主体剖视图。图4为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台软轴螺旋传动装置示意图。图5为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台软轴螺旋传动装置滚子结构示意图。图6为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台的同步传动装置示意图。图7为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台的动力系统组成示意图。图8为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台的直线轨迹行程导引及测量模块示意图。图9为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台的弯曲轨迹行程导引及测量模块示意图。图10为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台的直线轨迹测试示意图。图11为本专利技术柔性软驱动传动性能测试平台的弯曲轨迹测试示意图。图中有1.机架、2.柔性软驱动主体、3.同步传动装置、4.动力系统、5.直线轨迹行程导引及测量模块、6.弯曲轨迹行程导引及测量模块；101.支撑板a、102.支撑板b、103.支撑板c、104.底座a、105.底座b、106.支脚、107.主安装座、108.导向槽a、109.导向槽b；2X.软轴螺旋传动装置、201.软轴、202.螺母、203.轴承盖b、204.编码器支架a、205.信号输出线缆、206.小型编码器、2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种柔性软驱动传动性能测试平台，其特征在于包括机架(1)、柔性软驱动主体(2)、同步传动装置(3)、动力系统(4)、直线轨迹行程导引及测量模块(5)、弯曲轨迹行程导引及测量模块(6)六个部分。
【技术特征摘要】
1.一种柔性软驱动传动性能测试平台，其特征在于包括机架(1)、柔性软驱动主体(2)、同步传动装置(3)、动力系统(4)、直线轨迹行程导引及测量模块(5)、弯曲轨迹行程导引及测量模块(6)六个部分。2.根据权利要求书1所述的柔性软驱动传动性能测试平台，其特征在于所述的机架(1)主要包括支撑板a(101)、支撑板b(102)、支撑板c(103)、底座a(104)、底座b(105)、支脚(106)及主安装座(107)。3.根据权利要求书2所述的机架(1)，其特征在于底座a(104)上开设有两条平行导向槽a(108)，支撑板b(102)及支撑板c(103)分别嵌入在导向槽a(108)内，并通过支脚(106)与底座a(104)固连；底座b(105)上开设有导向槽b(109)，支撑板a(101)嵌入在导向槽b(109)内并通过支脚(106)与底座b(105)固连；底座a(104)和底座b(105)通过螺栓固定在主安装座(107)上。4.根据权利要求书1所述的柔性软驱动传动性能测试平台，其特征在于所述的柔性软驱动主体(2)主要包括软轴螺旋传动装置(2X)、编码器支架a(204)、小型编码器(206)、轴承a(207)、轴承盖a(208)、轴承盖b(203)、轴承b(215)、弹簧座(209)、滑环(214)。5.根据权利要求书4所述的柔性软驱动主体(2)，其特征在于所述的软轴螺旋传动装置(2X)由软轴(201)、螺母(202)、滚子(212)、挡盖(213)组成；螺母(202)一端开有键槽(216)；滚子(212)与小型轴承(211)配合后安装于螺母(202)孔中，其一端突出螺母(202)外表面，一端突出螺母(202)内表面。6.根据权利要求书4所述的柔性软驱动主体(2)，其特征在于所述的小型编码器(206)外壳通过编码器支架a(204)固定在软轴螺旋传动装置(2X)的螺母(202)上；小型编码器(206)的输入轴与突出螺母(202)表面的滚...
【专利技术属性】
技术研发人员：张延恒，孙汉旭，贾庆轩，范润露，徐剑，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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