一种模拟仿真测试单元制造技术

本发明专利技术属于地面加油技术领域，具体涉及一种模拟仿真测试单元。本发明专利技术包括油箱动态模拟系统、机械臂对接系统、外接计算机、工控柜、无线路由器，油箱动态模拟系统用于模拟不同路况下的运动特征，工控柜与所述油箱动态模拟系统相连，所述工控柜与外接计算机相连，通过外接计算机向工控柜输出的运动指令，进而控制所述油箱动态模拟系统；机械臂对接系统与油箱动态模拟系统平行放置，模拟实际动态加油对接位置；所述机械臂对接系统与外接计算机相连，由外接计算机生成路径后控制机械臂运动。本发明专利技术具有高自动化、高自由度、结构简单、仿真度高的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟仿真测试单元


[0001]本专利技术属于地面加油
，具体涉及一种模拟仿真测试单元。

技术介绍

[0002]为了保障战时车辆机动性，提高作战车辆生存能力，最大程度发挥车辆作战效能，把握战争主动权，地面车辆运行驶程中的动态加油显得尤为重要。
[0003]目前动态加油系统已经广泛应用于飞机空中加油。相比于空中，地面动态加油过程中可操作空间小，且车辆稳定性差，易受不同路况影响，规律性差，动态加油难度高；尤其是加油臂与油箱对接的过程是保障动态加油成功的首要步骤。因此，急需提供可实现地面动态加油对接的一种模拟仿真测试单元。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供可实现地面动态加油对接的一种模拟仿真测试单元，具有高自动化、高自由度、结构简单、仿真度高的优点。
[0005]本专利技术采用的技术方案：
[0006]一种模拟仿真测试单元，包括油箱动态模拟系统、机械臂对接系统、外接计算机、工控柜、无线路由器，油箱动态模拟系统用于模拟不同路况下的运动特征，工控柜与所述油箱动态模拟系统相连，所述工控柜与外接计算机相连，通过外接计算机向工控柜输出的运动指令，进而控制所述油箱动态模拟系统；机械臂对接系统与油箱动态模拟系统平行放置，所述机械臂对接系统与油箱动态模拟系统对接，所述外接计算机与机械臂对接系统通过无线路由器连接，进而控制所述机械臂对接系统。
[0007]所述油箱动态模拟系统包括支撑台面，所述支撑台面正上方中心位置安装有油箱，所述支撑台面的下方铰连接有六个伸缩臂，所述六个伸缩臂的另一端与底板铰连接，通过六个伸缩臂长度的变化，控制支撑平台具备六自由度移动。
[0008]所述支撑台面的下表面的外缘，均匀设置有六个万向节，六个伸缩臂的一端分别与万向节连接，六个伸缩臂的另一端铰连接在底板上，所述底板为三角形结构，在每个角分别设置有两个万向节，对应的相邻两个伸缩臂连接在万向节上。
[0009]所述支撑台面上表面设有若干个油箱磁吸固定器，用于固定油箱，同时预留固定槽，通过油箱绑带对油箱进行二次加固。
[0010]所述所述油箱的顶部设有若干个直径不同的油箱磁吸接头，所述油箱的侧面底部设有油箱排油阀，所述油箱的正面设有光学标记点和激光测距仪靶标，所述油箱周围还设有三对吊环用于吊装；所述油箱为透明有机玻璃材质，油箱表面设有刻度尺方便观察注油量；油箱内部设有透明有机玻璃隔板。
[0011]所述机械臂对接系统包括底座、四个中空杆、储油油桶，四个中空杆依次铰接构成机械臂，机械臂的底部与底座连接，输油管位于四个中空杆内部，输油管的一端与储油油桶连通，另一端固定在机械臂的顶部；机械臂的顶部设置有机械臂磁吸对接头，两侧分别对称
固定安装有一个双目CCD摄像机，两个双目CCD摄像机型号及参数完全相同，两个摄像机的坐标系共面，用于获取油箱和油箱磁吸接头的空间位置信息；所述机械臂磁吸对接头的后方设有两个激光测距仪、一对倾角传感器，所述激光测距仪安置在最顶端的机械臂中部，与所述双目CCD摄像机共线，所述倾角传感器安置于最顶端的机械臂两侧，所述激光测距仪和倾角传感器，用于修正双目定位所获取的空间坐标。
[0012]所述机械臂的臂身部分具有四个自由度，机械臂的头部有两个自由度。
[0013]所述无线路由器用于提供无线局域网，通过外接计算机与激光测距仪和倾角传感器的无线连接，用于数据传输与处理。
[0014]所述外接计算机包括数据传输单元和数据处理单元，所述数据传输单元将双目CCD摄像机所拍摄的油箱运动空间图像传输至数据处理单元；所述数据处理单元，用于处理所双目CCD相机所拍摄的油箱运动空间图像，识别并获得油箱磁吸接头周围的光学标记点，获取磁吸接头的空间位置信息，结合激光测距仪和倾角传感器所传回距离和角度信息精确定位，生成机械臂运动路径，追踪油箱磁吸接头并实施对接。
[0015]与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果：
[0016](1)本专利技术提供的一种模拟仿真测试单元，基于六自由度移动平台，能够实现不同路况下的油箱复杂运动情况的模拟，承载度、运动范围和调整精度均与实际情况相符，还原度高，可靠性强。
[0017](2)本专利技术提供的一种模拟仿真测试单元，设有双目定位系统和定位辅助系统，通过设计特征点获取靶标标记的光学位置特征，结合倾角特征对双目视觉成像特征相互约束，大幅度提高了对模拟油箱和对接口的空间位置测量精度和动态稳定性。
[0018](3)本专利技术提供的一种模拟仿真测试单元，采用真实工程车辆油箱尺寸进行实验，可实现山地、公路、沙地、泥地等多种复杂路面模拟，可自行编程开发油箱运动形态，精确度高，所采集的图像与实际工程车辆真实图像基本一致，实验结果可信度高。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0020]图1是本专利技术公开的一种模拟仿真测试单元的结构示意图。
[0021]图2是本专利技术公开的油箱动态模拟系统及定位标记示意图。
[0022]图3是本专利技术公开的机械臂、双目定位系统及定位辅助系统示意图。
[0023]图中：1、油箱动态模拟系统，2、机械臂对接系统，3、外接计算机，4、工控柜，5、无线路由器，6、油箱磁吸接头，7、油箱排油阀，8、伺服电机，9、油箱磁吸固定器，10、光学标记点，11、激光测距仪靶标，12、油箱绑带，13、双目CCD摄像机，14、激光测距仪，15、机械臂磁吸对接头，16、倾角传感器。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟仿真测试单元，其特征在于：包括油箱动态模拟系统(1)、机械臂对接系统(2)、外接计算机(3)、工控柜(4)、无线路由器(5)，油箱动态模拟系统(1)用于模拟不同路况下的运动特征，工控柜(4)与所述油箱动态模拟系统(1)相连，所述工控柜(4)与外接计算机(3)相连，通过外接计算机(3)向工控柜(4)输出的运动指令，进而控制所述油箱动态模拟系统(1)；机械臂对接系统(2)与油箱动态模拟系统(1)平行放置，所述机械臂对接系统(2)与油箱动态模拟系统(1)对接，所述外接计算机(3)与机械臂对接系统(2)通过无线路由器(5)连接，进而控制所述机械臂对接系统(2)。2.根据权利要求1所述的模拟仿真测试单元，其特征在于：所述油箱动态模拟系统(1)包括支撑台面，所述支撑台面正上方中心位置安装有油箱，所述支撑台面的下方铰连接有六个伸缩臂，所述六个伸缩臂的另一端与底板铰连接，通过六个伸缩臂长度的变化，控制支撑平台具备六自由度移动。3.根据权利要求2所述的模拟仿真测试单元，其特征在于：所述支撑台面的下表面的外缘，均匀设置有六个万向节，六个伸缩臂的一端分别与万向节连接，六个伸缩臂的另一端铰连接在底板上，所述底板为三角形结构，在每个角分别设置有两个万向节，对应的相邻两个伸缩臂连接在万向节上。4.根据权利要求2所述的模拟仿真测试单元，其特征在于：所述支撑台面上表面设有若干个油箱磁吸固定器(9)，用于固定油箱，同时预留固定槽，通过油箱绑带(12)对油箱进行二次加固。5.根据权利要求2所述的模拟仿真测试单元，其特征在于：所述油箱的顶部设有若干个直径不同的油箱磁吸接头(6)，所述油箱的侧面底部设有油箱排油阀(7)，所述油箱的正面设有光学标记点(10)和激光测距仪靶标(11)，所述油箱周围还设有两对吊环用于吊装；所述油箱为透明有机玻璃材质，油箱表面设有刻度尺方便观察注油量；油箱内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶轩，邵伟光，刘楠，杨明，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院军事新能源技术研究所，
类型：发明
国别省市：