用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的制作方法

五金工具产品及配附件制造技术1.本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台。背景技术：2.当前，伴随着人力成本的提高和对生产效率的追求，机器人技术开始源源不断地向各个领域渗透，机器人技术也在朝着更加智能、功能更加丰富的方向发展。然而，目前市场上的机器人，一旦设计成型之后，其功能和应用范围便是固定不可变的。尽管可以满足部分行业的使用需求，但当市场环境发生变化时，研发一种新结构的机器人，就需要耗费大量的研发时间和成本。3.关节作为机器人的基本组成单元，其性能直接影响机器人的综合性能。因此，对关节的性能测试非常重要。在机器人的批量生产之前，关节需经过严格的性能测试。进行负载测试时常用的方法是在测试平台末端连接不同尺寸的连杆和不同质量的负载块。然而，此种测试平台，功能较为单一，只能进行单关节测试，无法进行不同构型不同底座平台下的关节测试。基于此，发明一种用于关节测试的可重构的模块化单轴机器人就是趋势所在。技术实现要素：4.本发明要解决的技术问题是提供一种功能多样、使用方便的用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台。5.本发明提供的一个技术方案，用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人，包括关节测试底座，关节测试底座上设置有第一测试关节，第一测试关节连接有第一连接件，第一连接件连接有第一连杆，第一连杆上设置有输出法兰。6.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人，其中所述关节测试底座为多面体，其中至少有三个不同的面上设置有用于定位的孔，设置有定位的孔的面能够与底部平台连接。7.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人，其中所述关节测试底座的一个面为输出端，关节测试底座的输出端与第一测试关节的固定端连接。8.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人，其中所述第一连接件的一端与第一测试关节的输出端连接，能够随第一测试关节的输出端转动；第一连接件上设置有定位件，当第一连杆调整到设定位置时，通过定位件将第一连杆的位置固定。9.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人，其中所述定位件为定位销或者定位螺钉。10.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人，其中所述第一连杆与输出法兰之间设置有第二连接件，第一连杆与第二连接件连接，第二连接件与第二测试关节连接，第二测试关节与第三连接件连接，第三连接件与第二连杆连接，第二连杆与输出法兰连接。11.本发明提供的另一个技术方案，用于关节测试的试验平台，包括底部平台，底部平台为柔性平台或刚性平台，底部平台上安装有用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人。12.本发明用于关节测试的试验平台，其中所述柔性平台包括柔性板，柔性板为镂空板。13.本发明用于关节测试的试验平台，其中所述柔性板的中部设置有安装板，安装板上设置有转接板。14.本发明用于关节测试的试验平台，其中所述刚性平台为测试桌面。15.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台与现有技术不同之处在于，本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的关节测试底座刚度可调，机器人既可以安装到刚性平台上，也可以安装到柔性平台上，可以模拟多种固定形式。当模拟柔性底座环境时，将测试底座与柔性平台连接；模拟刚性环境时，将测试底座与常规的刚性平台连接即可，此时无需加柔性板。16.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的几何构型可变，通过变换第一连接件与第一关节测试底座的连接位置，可以模拟关节安装的不同位置。通过变换两个连杆与三个连接件连接位置，可以模拟多个关节不同安装位置下的机器人构型。17.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的关节数目可调，即可进行单轴机器人的相关测试，也可以通过连接多个连接件，实现多轴多配置的机器人的相关测试。18.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的杆件长度刚度可调，杆件的长度可以根据实际机器人的长度进行调整，且能保证连杆的刚度。19.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的负载可变，通过给输出法兰安装不同质量的负载，即可根据实际任务需求，实现对单轴或多轴机器人的不同负载测试。20.下面结合附图对本发明的用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台作进一步说明。附图说明21.图1为本发明用于关节测试的试验平台实施例1的结构示意图；图2为本发明用于关节测试的试验平台实施例2的结构示意图；图3为本发明用于关节测试的试验平台实施例2的立体图；图4为本发明用于关节测试的试验平台中柔性平台的爆炸图；图5为本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人中关节测试底座的结构示意图；图6为本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人中第一连接件的结构示意图；图7为本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人中第三连接件的结构示意图；图中标记示意为：1-输出法兰；2-第一连杆；3-第一连接件；4-第一测试关节；5-关节测试底座；6-柔性平台；7-第三连接件；8-第二连杆；9-第二测试关节；10-第二连接件；11-柔性板；12-转接板；13-安装板。具体实施方式22.以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。23.实施例1如图1所示，本发明用于关节测试的试验平台包括底部平台，底部平台为刚性平台或柔性平台6，可以模拟刚度较高或较低两种状态的安装平台。24.如图4所示，柔性平台6包括柔性板11，柔性板11为镂空板，用于模拟刚度较低的安装平台。柔性板11的中部设置有安装板13，柔性板11与安装板13一体成型，安装板13上加工有螺纹安装孔。柔性板11上方安装有转接板12，转接板12通过连接螺钉固定在柔性板11的安装板13上。当柔性板11和转接板12组装后，可以模拟刚度较差的安装平台。刚性平台可为普通的测试桌面。25.底部平台上安装有用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人。用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人包括关节测试底座5，关节测试底座5与底部平台固定连接。在本实施例中，底部平台以柔性平台6为例。26.如图5所示，关节测试底座5为多面体，其中至少有三个不同的面上加工有螺纹孔，设置有螺纹孔的面能够与实验平台连接，使其有多个面具备连接柔性平台6的功能。关节测试底座5通过螺栓与柔性平台6上的柔性板11或转接板12连接。关节测试底座5的一个面与柔性平台6固定连接，当选用不同的面时，安装在关节测试底座5上的关节可以具有不同的安装姿态。关节测试底座5的一个面为输出端，关节测试底座5的输出端通过螺栓与第一测试关节4的固定端连接。当关节测试底座5处于不同安装姿态时，第一测试关节4的轴线位置也不同。第一测试关节4的输出端连接有如图6所示的第一连接件3。27.第一连接件3一端与第一测试关节4的输出端固定连接，另一端与第一连杆2连接。第一测试关节4的输出端即其旋转端，第一连接件3能够随第一测试关节4的输出端转动。第一连接件3上设置有定位件，当调整到设定的位置时，通过定位件将第一连杆2的位置固定。定位件可以为定位销或者定位螺钉。28.第一连杆2为伸缩杆，其长度可调。第一连杆2的末端连接有输出法兰1，成为单轴机器人。29.实施例2如图2和图3所示，本实施例与实施例1不同之处在于：第一连杆2的末端并不直接连接输出法兰1，而是在第一连杆2的末端连接有第二连接件10。30.第一连接件3和第二连接件10的结构可以相同，也可以不同。第二连接件10与第二测试关节9的输出端通过螺钉连接。第二连接件10与第一连杆2的连接位置不同，可使第二测试关节9的轴线与第一测试关节4的轴线相对位置不同，从而形成不同姿态的机器人。第二测试关节9的固定端与如图7所示的第三连接件7通过螺栓连接。第三连接件7的另一端与第二连杆8连接。第二连杆8的长度可调，第二连杆8与输出法兰1连接。第三连接件7与第二连杆8的安装位置不同，可使第二测试关节9的轴线位置不同。31.本发明用于关节测试的试验平台，其关节测试底座刚度可调，机器人既可以安装到刚性平台上，也可以安装到柔性平台上，可以模拟多种固定形式。当模拟柔性底座环境时，将测试底座与柔性平台6连接；模拟刚性环境时，将测试底座与常规的刚性平台连接即可，此时无需加柔性板11。32.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的几何构型可变，通过变换第一连接件与第一关节测试底座的连接位置，可以模拟关节安装的不同位置。通过变换两个连杆与三个连接件连接位置，可以模拟多个关节不同安装位置下的机器人构型。33.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的关节数目可调，即可进行单轴机器人的相关测试，也可以通过连接多个连接件，实现多轴多配置的机器人的相关测试。34.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的杆件长度刚度可调，杆件的长度可以根据实际机器人的长度进行调整，且能保证连杆的刚度。35.本发明用于关节测试的可重构模块化的单轴机器人及试验平台的负载可变，通过给输出法兰安装不同质量的负载，即可根据实际任务需求，实现对单轴或多轴机器人的不同负载测试。36.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。









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