一种机器人调试平台制造技术

本发明专利技术提供了一种机器人调试平台，包括顶部固定板、X轴滑槽杆、X轴导轨、Y轴滑槽、Y轴导轨、悬挂杆、Z轴固定杆、4自由度连接装置，其中：顶部固定板通过X轴滑槽杆安装在X轴导轨上，X轴滑槽杆沿X轴导轨水平移动，从而实现顶部固定板沿X轴方向的水平移动；X轴导轨的两端有Y轴滑槽，Y轴滑槽沿Y轴导轨水平移动，从而实现顶部固定板沿Y轴方向的水平移动；Y轴导轨的两端固定在悬挂杆上；顶部固定板的上部连接有4自由度连接装置；Z轴固定杆固定于4自由度连接装置中；Z轴固定杆的下方连接固定被调试机器人设备。本发明专利技术用于对机器人系统的自稳性能和运动性能进行测试。

A robot debugging platform

The invention provides a robot debugging platform, including the top fixed plate, X axis, X axis guide chute rod and Y axis and Y axis sliding rails, suspension rod, Z rod, fixed axis with 4 degrees of freedom: the connection device is fixed on the top plate is arranged on the X axis X axis guide rail through a chute rod, X the sliding slot rod axis along the X axis guide rail to move horizontally, in order to achieve the level of the top of the fixed plate along the X axis movement; both ends of the guide rail of the X axis is the Y axis Y axis sliding chute, moving along the Y axis guide level, in order to achieve the level of the top of the fixed plate along the Y axis movement; Y axis guide rail fixed on both ends hanging rod; top fixing plate is connected with a connecting device with 4 degrees of freedom; Z fixed shaft rod is fixed on the 4 degrees of freedom are connected and fixed connection device; debugging robot device Z below the fixed shaft rod. The invention is used for testing the self stability and the movement performance of the robot system.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人调试平台
本专利技术涉及机器人测试
，具体地，涉及一种机器人调试平台。
技术介绍
机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。从应用角度定义可以分为：仿生机器人，轮式机器人，爬行或者蠕动机器人，机械臂等。机器人在工业、服务业等领域，都已经发挥着非常重要的作用。对于未来科技而言，随着科学技术的发展，不断攻克，制造机器人的技术。从工业机器人只能做一些机械性的动作，到如今的智能机器人，说话、带有多种传感器、能够有效地适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治功能。甚至帮助人类的日常生活。目前我国机器人的测试设备存在一些突出问题，如缺乏统一的规划、功能单一化，标准化、系列化和通用化程度低等。这就要求现代化的机器人综合性能测试系统能够满足更全面的试验需要：能够对机器人进行有效的检测和评估；可以对机器人控制系统进行方便及全面的功能性检测；可以对机器人发生故障进行事后分析、模拟和故障归零；在后续改进过程中，可以对修改后的机器人控制系统进行测试和验证。现有的调试平台方案存在调试平台功能单一、机器人在调试平台上可移动范围小的问题。经检索：机器人单腿总成控制开发性能测试平台及方法(201210355304.0)，本专利技术公开了一种机器人单腿总成控制开发性能测试平台及方法，该测试平台适用于四足或多足液压驱动机器人仿生步态生成中单腿运动与快速步态控制，以及机器人载荷分配、控制力分配、单腿力反馈控制、“离散步态+连续力控制”姿态稳定控制多项控制策略的开发与研究；足式步行机器人双腿脚力测试实验平台(201410106755.X)，公开了一种足式步行机器人双腿脚力测试实验平台。该实验平台由机器人双腿实验台架、机器人单腿总成、机器人双腿连接器、机器人双腿实验机构以及机器人双腿控制器组成；一种机械手测试平台(201510718505.6)，提供一种应用于机械手设备领域的机械手测试平台；一种无人机机载多轴云台调试平台(201610519358.4)，公开了一种无人机机载多轴云台调试平台，涉及云台检测
，包括平台、调试系统和供电模块三个部分，本专利技术集合“测试”、“调试”和“演示”等功能为一体，可全面采集被测云台的姿态和其他数据，便于工作人员对其进行综合评价和调试。上述专利所涉及的调试装置都是基于基座式的、针对单一种类机器人的调试平台，由于机器人的种类很多，功能各不相同，比如：足式步行机器人，机载云台，机械手，无人机等，调试装备针对的对象单一，成本较高。上述4个专利所涉及的调试装置均不包含平台导轨。水平方向的导轨能够增大机器人调试水平移动范围，这是以上三种装置所不具备的。垂直方向的导轨能够增大机器人调试垂直方向移动范围，以上三种专利所涉及的调试装置的方法是基于一维的移动，调试的范围受到很大的限制。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种机器人调试平台，用于对机器人系统的自稳性能和运动性能进行调试，同时确保试验安全。为实现以上目的，本专利技术提供一种机器人调试平台，包括：顶部固定板，X轴滑槽杆，X轴导轨，Y轴滑槽，Y轴导轨，悬挂杆，Z轴固定杆，以及4自由度连接装置；其中：所述顶部固定板的底部安装有若干所述X轴滑槽杆，所述X轴滑槽杆与所述X轴导轨配合，所述X轴滑槽杆沿所述X轴导轨水平移动，从而实现所述顶部固定板沿X轴方向的水平移动；所述X轴导轨的两端分别安装有所述Y轴滑槽，所述Y轴滑槽与所述Y轴导轨配合，所述Y轴滑槽沿所述Y轴导轨水平移动，从而实现所述顶部固定板沿Y轴方向的水平移动；所述Y轴导轨的两端固定在所述悬挂杆上；所述顶部固定板的上部连接有所述4自由度连接装置；所述Z轴固定杆固定于所述4自由度连接装置中，所述Z轴固定杆的下方安装有球头关节轴承并通过所述球头关节轴承连接固定被调试机器人。优选地，所述4自由度连接装置包括：X轴轴承，X轴角度编码器，Y轴轴承，Y轴角度编码器，Z轴直线轴承，固定基座，以及4自由度连接装置骨架；其中：所述固定基座固定在所述顶部固定板的上部；所述X轴轴承的两端固定在所述固定基座上；所述4自由度连接装置骨架连接固定在所述X轴轴承的中部位置；所述X轴角度编码器连接固定于所述X轴轴承的一端；所述4自由度连接装置骨架上固定有所述Y轴轴承、所述Y轴角度编码器和所述Z轴直线轴承，且所述Z轴固定杆穿过所述Z轴直线轴承；所述4自由的连接装置骨架上固定有X轴轴承、X轴角度编码器、Y轴轴承和Y轴角度编码器，通过被调试机器人的自身运动从而带动X轴轴承和Y轴轴承转动，从而实现调试被调试机器人在前、后、左、右4个方向的移动，同时通过X轴角度编码器和Y轴角度编码器的测量得出Z轴固定杆的偏转位姿；所述Z轴直线轴承中穿过Z轴固定杆，Z轴固定杆在Z轴直线轴承中上下移动，从而带动通过球头关节轴承固定在Z轴固定杆下方的被调试机器人实现上下2个方向的移动；所述调试平台与被调试机器人的连接位置视具体被调试机器人的种类而定。优选地，所述X轴滑槽杆的数量不少于两根。优选地，所述X轴导轨安装有位置编码器，用于测量顶部固定板在X轴方向上的位置。更优选地，所述位置编码器采用磁栅式位置编码器，所述磁栅式位置编码器具有精度高、成本低且便于安装和使用的特点。优选地，所述X轴导轨的数量为两条。优选地，所述Y轴导轨上安装有位置编码器，用于测量Y轴导轨在Y轴方向上的位置，也即顶部固定板在Y轴方向上的位置。更优选地，所述位置编码器采用磁栅式位置编码器，所述磁栅式位置编码器具有精度高、成本低且便于安装和使用的特点。优选地，所述Y轴导轨的数量为两条。优选地，所述Z轴固定杆在4自由度连接装置的上、下方分别设置有固定限位装置，所述固定限位装置用于限制所述Z轴固定杆的上下移动范围，从而使被调试机器人在限位范围内自由移动。优选地，所述Z轴固定杆上还设置有惯性测量模块，所述惯性测量模块用于测量所述Z轴固定杆的姿态。优选地，所述悬挂杆为可变长度的支撑杆，悬挂杆的伸长和缩短用于调节Y轴导轨的高度，从而实现对所述顶部固定板高度的调整。优选地，所述调试平台还设置有参与被调试机器人调试的上位机，所述上位机与被调试机器人之间进行有线或者无线数据通讯，其中：有线数据通讯的方式，是指：通过设置数据线连接上位机与被调试机器人，通过数据线实现上位机与被调试机器人之间的有线数据通讯；无线数据通讯的方式，是指：分别在上位机、被调试机器人上设置无线电台，通过无线电台实现上位机与被调试机器人之间的无线数据通讯。本专利技术所述被调试机器人是足式机器人，所述足式机器人包括：足式单腿机器人、足式双腿机器人；或者，所述被调试机器人是机械手，所述机械手包括：专用机械手、通用机械手；或者，所述被调试机器人是无人机，所述无人机包括：多旋翼无人机、固定翼无人机。本专利技术通过设置固定限位装置使被调试机器人在限位范围内自由移动，同时所述平台为悬挂式测试平台，能够极大减小4自由度连接装置的固定基座对机器人上传感器的干扰。使用所述平台调试被调试机器人时，对于被调试机器人性能参数来说，使用所述平台仅相当于在被调试机器人上加了一个Z轴固定杆的负重，其他结构在不超出限位范围时均不会对被调试机器人产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人调试平台，其特征在于，包括：顶部固定板，X轴滑槽杆，X轴导轨，Y轴滑槽，Y轴导轨，悬挂杆，Z轴固定杆，以及4自由度连接装置；其中：所述顶部固定板的底部安装有若干所述X轴滑槽杆，所述X轴滑槽杆与所述X轴导轨配合，所述X轴滑槽杆沿所述X轴导轨水平移动，从而实现所述顶部固定板沿X轴方向的水平移动；所述X轴导轨的两端分别安装有一个所述Y轴滑槽，所述Y轴滑槽与所述Y轴导轨配合，所述Y轴滑槽沿所述Y轴导轨水平移动，从而实现所述顶部固定板沿Y轴方向的水平移动；所述Y轴导轨的两端固定在所述悬挂杆上；所述顶部固定板的上部连接有所述4自由度连接装置；所述Z轴固定杆固定于所述4自由度连接装置中，所述Z轴固定杆的下方安装有球头关节轴承并通过所述球头关节轴承连接固定被调试机器人。

【技术特征摘要】
1.一种机器人调试平台，其特征在于，包括：顶部固定板，X轴滑槽杆，X轴导轨，Y轴滑槽，Y轴导轨，悬挂杆，Z轴固定杆，以及4自由度连接装置；其中：所述顶部固定板的底部安装有若干所述X轴滑槽杆，所述X轴滑槽杆与所述X轴导轨配合，所述X轴滑槽杆沿所述X轴导轨水平移动，从而实现所述顶部固定板沿X轴方向的水平移动；所述X轴导轨的两端分别安装有一个所述Y轴滑槽，所述Y轴滑槽与所述Y轴导轨配合，所述Y轴滑槽沿所述Y轴导轨水平移动，从而实现所述顶部固定板沿Y轴方向的水平移动；所述Y轴导轨的两端固定在所述悬挂杆上；所述顶部固定板的上部连接有所述4自由度连接装置；所述Z轴固定杆固定于所述4自由度连接装置中，所述Z轴固定杆的下方安装有球头关节轴承并通过所述球头关节轴承连接固定被调试机器人。2.根据权利要求1所述的一种机器人调试平台，其特征在于，所述X轴滑槽杆的数量不少于两根。3.根据权利要求1所述的一种机器人调试平台，其特征在于，所述X轴导轨上安装有位置编码器，用于测量顶部固定板在X轴方向上的位置；所述位置编码器采用磁栅式位置编码器；所述X轴导轨的数量为两条。4.根据权利要求1所述的一种机器人调试平台，其特征在于，所述Y轴导轨上安装有位置编码器，位置编码器用于测量Y轴导轨在Y轴方向上的位置，即顶部固定板在Y轴方向上的位置；所述Y轴导轨的数量为两条。5.根据权利要求1所述的一种机器人调试平台，其特征在于，所述Z轴固定杆在所述4自由度连接装置的上、下方分别设置有固定限位装置，所述固定限位装置用于限制所述Z轴固定杆的上、下移动范围，从而使被调试机器人在限位范围内自由移动。6.根据权利要求5所述的一种机器人调试平台，其特征在于，所述Z轴固定杆上还设置有惯性测量模块，惯性测量模块用于测量所述Z轴固定杆的姿态。7.根据权利要求1所述的一种机器人调试平台，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红雨，鹿存跃，刘志豪，王迎春，赵珣，章宝民，李聪，尹午荣，汪梁，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31