基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于智能行進體測試技術領域，具體涉及一種基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置。
【背景技術】
[0002]災害搜救類智能行進體，是一種面向地震災難應用、能夠在廢墟縫隙中運動與探測、并可對廢墟中的幸存者實施輔助救援的智能行進體系統(tǒng)，已成為當今重要研宄課題。研宄出高效的災害搜救類智能行進體，并使其廣泛運用到災后救援工作中，可降低人力物力投入、減少救援工作中的意外傷亡，并提高救援效率與成功率，對于提高人類自身抵抗自然災害能力的進程具有顯著意義。
[0003]對于災害搜救類智能行進體的研宄，重點需解決的問題之一為:如何提高智能行進體的運動能力，使其能夠適應各種復雜的地形條件，例如，廢墟、泥地、沙地、臺階、陡坡或壕溝等。因此，在智能行進體的研宄過程中，需要反復使用測試裝置對智能行進體的性能進行測試。
[0004]同樣的，對于非智能行進體，例如，車模、小型車輛等，也需要對其通過能力、越障能力、轉彎和防傾覆等能力進行性能測試。
[0005]現有技術中，在對智能行進體和非智能行進體進行不平整路面測試時，主要采用以下兩種方式之一模擬不平整路面:(I)將不同高度磚塊、木料等建筑材料平鋪在路面上，從而臨時構建一個不平整路面；(2)在泥土路面挖掘不同深度的小型溝壑，達到模擬不平整路面的效果。
[0006]上述方式存在的主要問題為:(I)構建完成的測試裝置的測試指標單一固定不可調整，因此，針對不同種類智能行進體，需要構建具有不同測試路面指標的測試裝置，其中，路面指標包括不平整度和障礙高度等；因此，具有測試裝置搭建過程繁瑣的問題，另外，由于需要搭建多個獨立的測試裝置，也造成了大量場地和資金的浪費。(2)無法成為定型的測試裝置，測試指標非固定，無法量化智能行進體的綜合行動能力。
【實用新型內容】
[0007]針對現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置，可有效解決上述問題。
[0008]本實用新型采用的技術方案如下:
[0009]本實用新型提供一種基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置，包括承載基礎
(I)和多個測試單元(2);
[0010]各個所述測試單元(2)排列固定于所述承載基礎(I)上；
[0011]其中，每個所述測試單元(2)均包括升降機構(3)和測試殼體(4);所述升降機構
(3)包括絲桿(3.1)、絲桿螺母(3.2)、固定套管(3.3)和軸承(3.4);所述固定套管(3.3)垂直固定安裝于所述承載基礎(I)上，所述固定套管(3.3)的內部設置所述軸承(3.4);所述絲桿(3.1)垂直設置，并且，所述絲桿(3.1)的底端套設于所述軸承(3.4)上，使所述絲桿(3.1)通過所述軸承(3.4)與所述固定套管(3.3)可旋轉的連接；所述絲桿螺母(3.2)套設于所述絲桿(3.1)上，并且，所述絲桿螺母(3.2)置于所述測試殼體(4)的空腔中，所述絲桿螺母(3.2)的外壁與所述測試殼體(4)的內壁固定。
[0012]優(yōu)選的，所述測試殼體(4)的橫截面為矩形。
[0013]優(yōu)選的，各個所述測試殼體⑷的側面之間緊密接觸。
[0014]優(yōu)選的，還包括用于限制各個所述測試殼體(4)傾斜的固定圍板(5);所述固定圍板(5)的底端與所述承載基礎(I)的外圍固定連接。
[0015]優(yōu)選的，所述測試殼體(4)的內徑大于所述固定套管(3.3)的外徑，使所述固定套管(3.3)可完全置于所述測試殼體(4)的空腔中。
[0016]優(yōu)選的，所述絲桿(3.1)的頂端面設置有絲桿調整單元￠);在所述測試殼體(4)的頂端面且位于所述絲桿調整單元(6)正上方的位置設置有絲桿調整工具穿入孔(7)。
[0017]優(yōu)選的，所述絲桿調整單元(6)為絲桿調整十字槽或絲桿調整方孔；
[0018]還包括穿入孔蓋；所述穿入孔蓋置于所述絲桿調整工具穿入孔(7)的孔內。
[0019]優(yōu)選的，每個所述測試單元(2)還包括驅動電機；所述驅動電機內置于所述固定套管(3.3)中，所述驅動電機與所述絲桿(3.1)的底端聯動，用于驅動所述絲桿(3.1)進行順時針或逆時針旋轉。
[0020]優(yōu)選的，還包括總控制器；所述總控制器分別與各個所述測試單元⑵的所述驅動電機連接。
[0021]本實用新型提供的基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置具有以下優(yōu)點:
[0022]在構建具有一定規(guī)模的測試裝置后，只需要調整各個測試單元的高度，即可得到具有不同特征的模擬地形和路面，而不需要重新構建測試裝置，提高了測試裝置的通用性，節(jié)約了測試場地和測試資金。
【附圖說明】
[0023]圖1為基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置組裝后的立體示意圖；
[0024]圖2為基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置組裝后的俯視圖；
[0025]圖3為基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置組裝后的側視圖；
[0026]圖4為每個測試單元2的機械結構立體示意圖；
[0027]圖5為通過電鉆等工具驅動絲桿旋轉的結構示意圖；
[0028]圖6為絲桿螺母移動到絲桿螺紋最底端時的結構示意圖；
[0029]圖7為絲桿螺母移動到絲桿螺紋最頂端時的結構示意圖；
[0030]圖8為模擬垂直障礙型不平整路面的效果圖；
[0031]圖9為模擬水平壕溝型不平整路面的效果圖；
[0032]圖10為模擬凸嶺型不平整路面的效果圖；
[0033]圖11為模擬路溝型不平整路面的效果圖；
[0034]圖12為模擬彈坑型不平整路面的效果圖；
[0035]圖13為模擬復雜路面型不平整路面的效果圖。
【具體實施方式】
[0036]以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0037]本實用新型提供一種基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置，用于對智能行進體和非智能行進體行動能力進行測試，其中，智能行進體既可以為災害搜救類機器人，也可以為其他智能設備，例如，車模等，用于對車模進行性能測試，本實用新型對智能行進體的具體類型并不限制。如圖1所示，為基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置組裝后的立體示意圖；如圖2所示，為基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置組裝后的俯視圖，如圖3所示，為基于絲桿螺母副的可重構地形綜合測試裝置組裝后的側視圖，包括:承載基礎I和多個測試單元2 ;各個測試單元2排列固定于承載基礎I上；在承載基礎I的外圍還固定有固定圍板5，通過承載基礎I和固定圍板5的共同限位作用，使各個測試單元緊密排列于固定圍板5所圍成的矩形空間中，可避免在對智能行進體測試時，測試單元發(fā)生水平方向傾斜，提高了測試裝置的連接性能。此外，測試單元的測試殼體4的橫截面為矩形，從而可以保證各個測試單元排列并固定于承載基礎上時，相鄰測試殼體4之間緊密接觸，不存在間隙，防止因間隙而造成對智能行進體測試的不必要干擾，達到更為逼真的模擬不平整路面的效果。
[0038]如圖4所示，為每個測試單元2的機械結構立體示意圖，均包括升降機構3和測試殼體4 ;
[0039]升降機構3包括絲桿3.1、絲桿螺母3.2、固定套管3.3和軸承3.4 ;固定套管3.3垂直固定安裝于承載基礎I上，可采用焊接或螺絲固定方式；固定套管3.3的內部設置軸承3.4 ;絲桿3.1垂直設置，并且，絲桿3.1的底端套設于軸承3.4上，使絲桿3.1通過軸承3.4與固定套管3.3可旋轉的連接；絲桿螺母3.2套設于絲桿3.1上，并且，絲桿螺母3.2置于測試殼體4的空腔中，絲桿螺母3.2的外壁與測試殼體4的內壁固定。因此，當使絲桿發(fā)生順時針或逆時針轉動時，可驅動絲桿螺母進行上升或下降的直線運動，從而帶動測試殼體進行升降運動，達到調整測試殼體高度而模擬不同效果路面的目的。
[0040]在上述結構中，測試殼體與絲桿螺母固定，而絲桿螺母與絲桿構成絲桿螺母副，可將絲桿的旋轉運動轉化為螺母的直線運動；絲桿通過軸承與固定套管可轉動連接，而固定套管固定于承載基礎上，因此，固定套管在確保絲桿能夠在套管中自由旋轉的同時，固定套管還對整個測試裝置具有側向支撐作用，保證上部的測試殼體的垂直狀態(tài)。
[0041]此外，本實用新型中，絲桿的螺紋高度即為測試殼體的高度調節(jié)范圍，例如，如果絲桿的螺紋高度為50cm，則測試殼體的高度調節(jié)范圍即為O?50cm。如圖6所示，為絲桿螺母移動到絲桿螺紋最底端時的結構示意圖，如圖7所示，為絲桿螺母移動到絲桿螺紋最頂端時的結構示意圖，由此可見，為實現上述效果，需要滿足以下設計參數:測試殼體4的內徑大于固定套管3.3的外徑，使固定套管3.3可完全置于測試殼體4的空腔中。通過上述結構，在盡量降低整個測試裝置成本的前提下，最大可能的提高了測試殼體的高度調節(jié)范圍。
[0042]本實用新型中，可采用各類結構形式向絲桿施加外力，從而驅動絲桿旋轉，進而調節(jié)測試殼體4的高度。以下僅介紹兩種具體結構形式:
[0043](I)非自動驅動結構形式
[0044]本例為采用電鉆等工具驅動絲桿旋轉的示例。
[0045]如圖5所示，為通過電鉆等工具驅動絲桿旋轉的結構示意圖；絲桿3.1的頂端面設置有絲桿調整單元6，例如，絲桿調整十字槽或絲桿調整方孔；在測試殼體4的頂端面且位于絲桿調整單元6正上方的位置設置有絲桿調整工具穿入孔7。當需要模擬某種類型的地面參數時，計算得到每個測試殼體的高度值，然后，使用十字頭電鉆8等工具穿過絲桿調整工具穿入孔而作用于絲桿調整十字槽或方孔上，通過電鉆驅動絲桿進行順時針或逆時針旋轉，絲桿旋轉力作用于絲桿螺母，從而給予測試殼體垂直向上或向下的作用力，最終實現測試殼體的上升或下降運動，并且，這種上升或下降是連續(xù)可調的。由于在測試殼體的頂端所開設的絲桿調整工具穿入孔7的孔徑非常小，因此，不會影響模擬路面的測試性能。當然，對于需要精細模擬路面的場合，也可以設置穿入孔蓋；穿入孔蓋置于絲桿調整工具穿入孔的孔內。通過穿入孔蓋，保證測試殼體上表面的光滑性，提高測試效果。
[0046](2)自動驅動結構形式
[0047]本例為采用電機自動驅動絲桿旋轉的示例。
[0048]每個測試單元2還包括驅動電機；驅動電機內置于固定套管3.3中，驅動電機與絲桿3.1的底端聯動，用于驅動絲桿3.1進行順時針或逆時針旋轉。