可全方位倾斜的运动测试台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可全方位倾斜的运动测试台，包括测试平台和平台倾斜运动装置，所述平台倾斜运动装置包括分别通过对应轮架安装且在水平面上圆周均布的三个全向轮，三个全向轮的轴线向下交汇于一点，各轮架上分别设有带动对应全向轮转动的伺服电机和检测对应全向轮转动角速度的绝对式编码器；所述测试平台包括上、下同轴的圆盘体和半球体，所述圆盘体和半球体的总质心位于半球体的球心处，测试平台通过半球体放置于三个全向轮上，所述圆盘体上或半球体内部设有检测测试平台姿态的陀螺仪。本实用新型专利技术可将全向轮设为驱动件，将测试平台设为从动件，通过三个全向轮带动测试平台运动；也可反过来以测试平台为驱动件，带动全向轮运动。

Motion test platform with omnidirectional tilt

The utility model discloses a movable test bench full tilt, including test platform and platform tilt device, the device comprises a platform tilt movement respectively through the corresponding wheel frame is installed and in the horizontal plane are evenly distributed on the circumference of three omnidirectional wheels, three omnidirectional wheels down axis intersect in one point and each wheel frame are respectively arranged on the corresponding drive omnidirectional wheel rotation servo motor and the corresponding detection Omni wheel rotation angle velocity of absolute encoder; the testing platform includes a disc body and a hemispherical, coaxial, the center of the disc body and the total mass of the hemisphere in the hemisphere, through the test platform the hemisphere placed three omnidirectional wheel, the disc body or hemisphere body is provided with a test platform attitude gyroscope. The omnidirectional wheel can be used as a driving device, and the test platform is driven by a driven component, and the movement of the test platform can be driven by three omnidirectional wheels, and the driving wheel can be driven by the test platform in turn to drive the omnidirectional wheel.

【技术实现步骤摘要】
可全方位倾斜的运动测试台
本技术涉及倾斜机构，具体为一种可全方位倾斜的运动测试台。
技术介绍
现实中的坡度可分为平坡、缓坡、斜坡，侧坡。运动机构(如自行车，独轮车)在不同的坡上运动，其坡度绝不仅仅是单一的平坡和斜坡，而且运动机构在不同坡上行驶，会受到不同程度的影响。目前，市场上现有的汽车车体升降机构，这类结构通过液压油缸伸缩实现平台倾斜，该机构只能实现平台单一方向上的倾斜，却无法沿任意方向倾斜模拟侧坡。
技术实现思路
为了能够更好掌握坡度的具体倾斜度和地面平整度对运动机构的影响，技术提出了一种能够模拟不同坡度的可全方位倾斜的运动测试台。技术可全方位倾斜的运动测试台，其技术方案包括测试平台和平台倾斜运动装置，所不同的是所述平台倾斜运动装置包括分别通过对应轮架安装且在水平面上圆周均布的三个全向轮，三个全向轮的轴线向下交汇于一点，各轮架上分别设有带动对应全向轮转动的伺服电机和检测对应全向轮转动角速度的绝对式编码器；所述测试平台包括上、下同轴的圆盘体和半球体，所述圆盘体和半球体的总质心位于半球体的球心处，测试平台通过半球体放置于三个全向轮上，所述圆盘体上或半球体内部设有检测测试平台姿态的陀螺仪。为形成稳定支撑，上述技术方案中还包括平台辅助支撑装置，所述平台辅助支撑装置包括间隔设于三个全向轮之间的三个牛眼轮，各牛眼轮设于对的斜撑架顶端并与半球体相接触而形成支撑方向通过半球体球心的斜向支撑，各斜撑架上均设有带动吸盘沿斜撑方向运动并使吸盘吸附半球体的移动机构。所述移动机构的一种结构包括由步进电机驱动且平行于斜撑方向设于斜撑架上的丝杆，所述丝杆上旋合有滑座，所述滑座上设有沿斜撑方向的推杆，所述吸盘设于推杆的顶端。为调节全向轮支撑半球体分的部位，各轮架通过对应设置的支撑架安装于基座或地面上，所述支撑架包括斜撑杆，对应的轮架设于斜撑杆上可伸缩的滑套上。本技术的有益效果：1、本技术可全方位倾斜的运动测试台以三个全向轮为驱动件，测试平台为从动件，通过全向轮带动测试平台全方位倾斜运动；也可反过来以测试平台全方位的倾斜运动为驱动带动三个全向轮转动。2、本技术通过三个全向轮驱动测试平台全方位倾斜运动，有效模拟坡的倾斜角度，通过绝对式编码器检测各全向轮的转角以及陀螺仪的姿态检测，再根据几何关系和坐标系关系，可得到测试平台对应的倾斜角度。3、本技术可根据实际的检测需求伸缩调节三个全向轮与测试平台的接触位置。4、本技术通过吸盘吸住测试平台以使测试平台稳定在某一确定的倾角位置。5、本技术的测试平台质心落在半球体的球心处而形成多稳态机构，减少了附加载荷对全向轮的影响，同时还减少了重力矩对支撑力矩的影响。6、本技术可通过全向轮与测试平台之间的数学模型关系得到测试平台与全向轮的运动关系，从而实现了测试平台在任意方位运动的角度。附图说明图1为本技术一种实施方式的立体结构示意图。图2为图1实施方式的俯视图。图3为图1实施方式中平台倾斜运动装置的结构示意图。图4为图1实施方式中平台辅助支撑装置的结构示意图。图号标识：1、圆盘体；2、半球体；3、轮架；4、全向轮；5、伺服电机；6、绝对式编码器；7、牛眼轮；8、斜撑架；9、吸盘；10、步进电机；11、丝杆；12、滑座；13、推杆；14、平台倾斜运动装置；15、陀螺仪；16、平台辅助支撑装置；17、斜撑杆；18、滑套；19、机座；20、锁紧机构。具体实施方式下面结合附图所示实施方式对本技术的技术方案作进一步说明。本技术可全方位倾斜的运动测试台，包括测试平台和平台倾斜运动装置14以及平台辅助支撑装置16。所述测试平台包括上、下同轴的圆盘体1和半球体2，所述圆盘体1和半球体2的总质心位于半球体2的球心处，所述半球体2的球心处设有检测测试平台姿态参数的陀螺仪15，如图1、图2所示。所述平台辅助支撑装置16包括在同一水平面上圆周均布的三个牛眼轮7，各牛眼轮7基于对应的斜撑架8设置，所述斜撑架8的底部铰连在地面的机座19上(斜撑架8的架体由反方向的斜架支撑)，斜撑架8的顶部安装牛眼轮7，所述半球体2放置于三个牛眼轮7上由牛眼轮7形成对其的斜向支撑，各牛眼轮7的斜撑方向通过半球体2的球心，所述斜撑架8上设有沿斜撑方向的丝杆11(由安装于斜撑架8上的步进电机10驱动)，所述丝杆11上旋合有带锁紧机构20的滑座12，所述滑座12上设有沿斜撑方向的推杆13，所述推杆13的顶部设有吸盘9，如图4所示。所述平台倾斜运动装置14包括在同一水平面上圆周均布的三个全向轮4，三个全向轮4间隔在三个牛眼轮7之间并与半球体2相接触，各全向轮4基于对应的支撑架设置，所述支撑架包括斜撑杆17，所述斜撑杆17的底部铰连在地面的机座19上(斜撑杆17的杆体由反方向的斜杆支撑)，斜撑杆17的上部套装有可伸缩调节的滑套18，所述滑套18顶部通过“U”型轮架3安装全向轮4，安装就位的三个全向轮4的轴线向下交汇于一点；所述轮架3上设有伺服电机5和绝对式编码器6，所述伺服电机5的输出轴连接全向轮4的一转轴轴端，所述绝对式编码器6的转轴连接全向轮4的另一转轴轴端，如图3所示。本技术可全方位倾斜的运动测试台的运行方案一，其过程步骤为：1、初始状态下，所述圆盘体1处于水平状态或已发生倾斜。2、所述伺服电机5带动全向轮4转动，所述全向轮4通过摩擦力带动半球体2转动，使得圆盘体1在初始状态下发生倾斜。3、圆盘体1倾斜到位后，所述步进电机10带动丝杆11旋转而移动滑座12，所述滑座12带动推杆13伸向半球体2而使吸盘9吸附住半球体2，锁紧结构锁定滑座12于丝杆11上，从而使圆盘体1稳定在该倾斜位置。4、可根据陀螺仪15以及各绝对式编码器6检测的数据结合不同坐标系之间的旋转公式计算出圆盘体1的倾斜角度。本技术可全方位倾斜的运动测试台的运行方案二，其过程步骤为：1、初始状态下，所述圆盘体1处于水平状态或倾斜状态。2、所述圆盘体1作为主动件转动而发生倾斜到某一确定角度，半球体2依靠摩擦力带动全向轮4转动。3、圆盘体1倾斜到位后，所述步进电机10带动丝杆11旋转而移动滑座12，所述滑座12带动推杆13伸向半球体2而使吸盘9吸附住半球体2，从而使圆盘体1稳定在该倾斜位置。4、可根据陀螺仪15以及各绝对式编码器6检测的数据结合旋转公式计算出全向轮4应转过的角度。上述方案一和方案二中，可同步伸缩调节三个全向轮4以改变全向轮其与半球体2接触的位置，三个全向轮4施加给测试平台的驱动力矩会随着全向轮4与半球体2接触位置的不同而变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
可全方位倾斜的运动测试台，包括测试平台和平台倾斜运动装置(14)，其特征在于：所述平台倾斜运动装置(14)包括分别通过对应轮架(3)安装且在水平面上圆周均布的三个全向轮(4)，三个全向轮(4)的轴线向下交汇于一点，各轮架(3)上分别设有带动对应全向轮(4)转动的伺服电机(5)和检测对应全向轮(4)转动角速度的绝对式编码器(6)；所述测试平台包括上、下同轴的圆盘体(1)和半球体(2)，所述圆盘体(1)和半球体(2)的总质心位于半球体(2)的球心处，测试平台通过半球体(2)放置于三个全向轮(4)上，所述圆盘体(1)上或半球体(2)内部设有检测测试平台姿态的陀螺仪(15)。

【技术特征摘要】
1.可全方位倾斜的运动测试台，包括测试平台和平台倾斜运动装置(14)，其特征在于：所述平台倾斜运动装置(14)包括分别通过对应轮架(3)安装且在水平面上圆周均布的三个全向轮(4)，三个全向轮(4)的轴线向下交汇于一点，各轮架(3)上分别设有带动对应全向轮(4)转动的伺服电机(5)和检测对应全向轮(4)转动角速度的绝对式编码器(6)；所述测试平台包括上、下同轴的圆盘体(1)和半球体(2)，所述圆盘体(1)和半球体(2)的总质心位于半球体(2)的球心处，测试平台通过半球体(2)放置于三个全向轮(4)上，所述圆盘体(1)上或半球体(2)内部设有检测测试平台姿态的陀螺仪(15)。2.根据权利要求1所述的可全方位倾斜的运动测试台，其特征在于：还包括平台辅助支撑装置(16)，所述平台辅助支撑装置(16)包括间隔设于三个全向...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄用华，余记华，杨炼，庄未，钟艳如，黄美发，匡兵，孙永厚，钟永全，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西,45