smdao服务机器人小型关节综合性能测试机的研制与测量实践 服务机器人小型关节综合性能测试机的研制与测量实践
摘 要：
为了提高服务机器人关节运动的精度和稳定性，本文研制了一种小型的关节综合性能测试机，并对其进行了实验测量。该测试机主要由高精密导轨、高精度测力传感器、电机驱动等组成，可以对机器人关节的正向、反向、切向力及扭矩进行测量。本文详细分析了测试机的设计原理、结构及运动控制方案，在实验过程中进行了多次数据记录和分析，得到了一系列关于机器人运动特性、力学性能以及运动噪声等方面的实验数据。实验结果表明，所研制的测试机具有较高的精度和可靠性，能够为服务机器人的研发提供有效的测试手段和技术支持。 关键词：服务机器人；关节；综合性能测试机；测量实践
Abstract:茶农技艺
码图
In order to improve the accuracy and stability of the joint movement of service robots, this paper has developed a small-scale joint comprehensive performance testing machine and carried out experimental measurement on it. The testing machine is mainly composed of high-precision guide rails, high-precision force sensors, motor drives, etc., and can measure the forward, reverse, tangential force and torque of robot joints. This paper analyzes in detail the design principles, structure and motion control scheme of the testing machine, conducts multiple data recording and analysis during the experiment, and obtains a series of experimental data on robot motion characteristics, mechanical properties, and motion noise, etc. The experimental results show that the testing machine developed has high precision and reliability, and can provide effective testing means and technical support for the development of service robots.
Keywords: service robot; joint; comprehensive performance testing machine; measurement practice
正文：
1.引 言
作为新兴机器人领域的重要组成部分，服务机器人越来越受到人们的关注和研究。其中，机器人关节作为机器人系统的核心部件，在机器人运动控制和智能性能方面起着至关重要的作用。因此，提高机器人关节运动的精度和稳定性，成为了当前服务机器人研究的一个热点和难点问题。
为了实现对机器人关节运动的精确测量和控制，需要开发一套基于测试设备的关节综合性能测试系统。该系统可以实现对机器人的正向、反向、切向力及扭矩等多种参数进行测量，以便更好地评估其运动特性和力学性能。
新型混凝土搅拌机
本文主要介绍研制的服务机器人小型关节综合性能测试机的设计原理、结构、运动控制方案以及实验测量结果，旨在为服务机器人研发提供有效的测试手段和技术支持。
2.设计原理与结构
（1）设计原理
图1 服务机器人小型关节综合性能测试机示意图
如图1所示，研发的服务机器人小型关节综合性能测试机由测试平台、电机驱动系统、测力传感器、数据采集系统等组成。
其中，测试平台采用高精密导轨，能够满足机器人关节运动的平稳性、准确性和刚度要求；测力传感器采用高精度力传感器，能够实现对机器人关节的正反向、切向力及扭矩测量；电机驱动系统采用高精度伺服电机，能够实现对机器人关节的精确运动控制。
（2）结构设计
图2 服务机器人小型关节综合性能测试机结构示意图
如图2所示，测试平台主要由平面支撑结构、移动横梁、四根高精度导轨、测力传感器、电机驱动等组成。其中，移动横梁通过导轨和导轨滑块的移动，可以实现机器人关节的任意运动轨迹。测力传感器通过受力传递杆与移动横梁相连，可以实现对机器人关节的负载测量。电机驱动系统包括电机、脉冲调制器和位置传感器，通过闭环控制技术实现对机器人关节的精确控制。
3.运动控制方案
测试平台的运动控制方案采用了PID闭环控制技术。在控制系统中，位置传感器实时反馈运动状态并把数据传输到控制器，控制器通过对反馈数据和期望运动状态之间的误差进行计算和比对，对电机驱动系统进行控制，并输出控制信号驱动电机运行。
具体而言，控制系统通过调节PID参数来实现机器人关节的平稳、准确运动。其中，P参数决定了系统的快速响应能力；I参数决定了系统的静态误差补偿能力；D参数决定了系统的抗干扰能力。
4.实验测量结果
本文选取了服务机器人的关节运动特性、力学性能以及运动噪声等因素作为实验对象，对测试机进行了多次实验测量，并得到了相应的数据记录和分析结果。
（1）运动特性
本文通过对测试机进行正逆向关节运动测试，得到了不同位置、速度和加速度下机器人运动实时数据。实验结果表明，所研制的测试机可以实现机器人关节的平稳、准确运动，且其运动特性与实际机器人关节运动特性基本一致。
塑料染
（2）力学性能
通过对测试机进行负载测量，本文得到了机器人关节在不同负载下的正反向、切向力及扭矩数据。实验结果表明，机器人关节的力学性能与测量结果具有很高的一致性，研制的测试机对机器人关节的力学性能有较好的测量能力。
（3）运动噪声
本文对测试机在运动过程中的噪声进行了实验测量，并进行了分析和评估。结果表明，测试机的运动噪声较小，能够满足机器人运动中的噪声要求。
5.结 论
本文研制了一种小型的服务机器人关节综合性能测试机，并进行了实验测量。通过对机器人关节运动特性、力学性能以及运动噪声等因素进行多次实验测量，得到了一系列实验数据，并分析了测试机的设计原理、结构及运动控制方案。
实验结果表明，所研制的测试机具有较高的精度和可靠性，能够为服务机器人的研发提供
有效的测试手段和技术支持。未来，我们将进一步对测试机进行完善和优化，以便更好地满足机器人关节运动的测量和控制需求。
视觉智能识别系统
本文研制的小型服务机器人关节综合性能测试机采用了高速电机、减速器、角度传感器和控制系统等核心部件，能够实现机器人关节的平稳、准确运动，并对其运动特性、力学性能以及运动噪声进行测量分析。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议