[0049]還包括總控制器；總控制器分別與各個測試單元2的驅(qū)動電機連接，通過總控制器自動控制驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)。上述硬件結(jié)構(gòu)，即可解決【背景技術(shù)】中存在的相關(guān)問題，作為上述硬件結(jié)構(gòu)的進一步改進，下面介紹一種基于總控制器的測試方法，包括以下步驟:
[0050]SI，將η個測試單元2排列固定于承載基礎(chǔ)I上，使相鄰測試單元2的測試殼體4緊密接觸；其中，η為自然數(shù)；
[0051]S2，在承載基礎(chǔ)I所在平面建立二維直角坐標(biāo)系，得到每個測試單元2的位置坐標(biāo)；
[0052]S3，配置總控制器的初始參數(shù)；包括:η個測試單元2的位置坐標(biāo)、每個測試單元2的測試殼體4的橫截面的長度值和寬度值、前次模擬得到的路面參數(shù)、以及本次需要模擬的路面參數(shù)；
[0053]S4,總控制器基于初始參數(shù)，計算得到每個測試單元I的理想距離調(diào)整值，并根據(jù)理想距離調(diào)整值，分別生成與每個測試單元2唯一對應(yīng)的控制指令；其中，控制指令包括驅(qū)動電機ID、驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動方向和驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動次數(shù)；理想距離調(diào)整值包括理想距離上升值或理想距離下降值；
[0054]S5，總控制器將每個控制指令發(fā)送給對應(yīng)的測試單元2的驅(qū)動電機，使驅(qū)動電機按轉(zhuǎn)動次數(shù)進行順時針或逆時針轉(zhuǎn)動；其中，在驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動電機帶動絲桿3.1轉(zhuǎn)動，絲桿3.1的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)化為絲桿螺母3.2進行上升或下降的直線運動，而由于絲桿螺母3.2與測試殼體4固定連接，因此，絲桿螺母3.2的上升或下降運動即為測試殼體4的上升或下降運動，由此實現(xiàn)各個測試單元2的測試殼體4上升或下降到所需的距離，則各個測試殼體4的上表面拼接為滿足本次需要模擬的路面參數(shù)的模擬路面。
[0055]此外，本實用新型還提供一種基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置的測試方法，包括以下步驟:
[0056]S10，總控制器構(gòu)建地形曲面數(shù)學(xué)模型；
[0057]S11，每個測試單元2的測試殼體4截面為矩形，設(shè)其長度值為Α0，寬度值為BO ;
[0058]S12，選取Α*Β場地范圍，即:該場地的長度值為Α，寬度值為B ;在場地布置m*n個測試單元，組成測試單元陣列；其中，m = A/AO ；n = B/BO ；
[0059]S13，在場地建立笛卡爾坐標(biāo)系X-Y-Z ;其中，X軸和Y軸為在水平面相互垂直的坐標(biāo)軸；z軸為鉛垂線；
[0060]S14，總控制器獲得m*n個測試單元在笛卡爾坐標(biāo)系中的水平面位置坐標(biāo)X，Y ;將m*n個測試單元的水平面位置坐標(biāo)以及需要重構(gòu)的地形曲面參數(shù)輸入地形曲面數(shù)學(xué)模型，地形曲面數(shù)學(xué)模型經(jīng)運算，得到每個測試單元的理想高度值Zl ;
[0061]S15，總控制器根據(jù)每個測試單元的理想高度值Z1，獲得相應(yīng)測試單元的當(dāng)前實際高度值Z2，然后計算得到每個測試單元2的理想距離調(diào)整值，并根據(jù)理想距離調(diào)整值，分別生成與每個測試單元2唯一對應(yīng)的控制指令；其中，控制指令包括驅(qū)動電機ID、驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動方向和驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動次數(shù)；理想距離調(diào)整值包括理想距離上升值或理想距離下降值；
[0062]本步驟中，獲得相應(yīng)測試單元的當(dāng)前實際高度值的獲取方式可以為:刻度標(biāo)定方式、激光測量方式、電磁波測量方式，也可以在每個測試單元的頂部安裝微型的位置傳感器，通過位置傳感器自動測量得到測試單元的實際高度值。本實用新型對測試單元實際高度值的具體測量方式并不限制。
[0063]S16，總控制器將每個控制指令發(fā)送給對應(yīng)的測試單元2的驅(qū)動電機，使驅(qū)動電機按轉(zhuǎn)動次數(shù)進行順時針或逆時針轉(zhuǎn)動；其中，在驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動電機帶動絲桿3.1轉(zhuǎn)動，絲桿3.1的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)化為絲桿螺母3.2進行上升或下降的直線運動，而由于絲桿螺母3.2與測試殼體4固定連接，因此，絲桿螺母3.2的上升或下降運動即為測試殼體4的上升或下降運動，由此實現(xiàn)各個測試單元2的測試殼體4上升或下降到所需的距離，則各個測試殼體4的上表面變換或重構(gòu)為需模擬的地形曲面。
[0064]S16中，當(dāng)調(diào)整各個測試單元的實際高度，使其升降至趨于理想高度值Zl的位置之后，還包括:
[0065]S17，檢測到調(diào)整后的測試單元的實際高度值Z3 ;
[0066]然后，判斷檢測得到的實際高度值Z3與理想高度值Zl的偏差是否在可容許范圍內(nèi)，如果在，則表明各個測試單元高度調(diào)整情況符合預(yù)期，結(jié)束對該測試單元的高度進行進一步調(diào)整；如果不在，則執(zhí)行S18 ;
[0067]S18，進一步對測試單元的實際高度值進行調(diào)整，如此不斷循環(huán)，直到調(diào)整后的實際高度值與理想高度值Zi的偏差在可容許范圍內(nèi)。
[0068]本實用新型中，通過對各種測試單元高度的靈活調(diào)整，可模擬出各種復(fù)雜路面，提供測試智能行進體在不平整路面行動能力的裝置。例如，如圖8所示，為模擬垂直障礙型不平整路面的效果圖；如圖9所示，為模擬水平壕溝型不平整路面的效果圖；如圖10所示，為模擬凸嶺型不平整路面的效果圖；如圖11所示，為模擬路溝型不平整路面的效果圖；如圖12所示，為模擬彈坑型不平整路面的效果圖；如圖13所示，為模擬復(fù)雜路面型不平整路面的效果圖。當(dāng)然，根據(jù)實際需求，可靈活組合出各類復(fù)雜路面，圖8-圖13僅為具體的示例。
[0069]由此可見，本實用新型提供的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置具有以下優(yōu)點:
[0070](I)在構(gòu)建具有一定規(guī)模的測試裝置后，只需要調(diào)整向各個測試單元發(fā)送的上升或下降高度的指令，即可得到具有不同平整度的模擬路面，而不需要重新構(gòu)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；
[0071](2)每個測試單元均固定于承載基礎(chǔ)上，有效達到對測試單元的固定作用，提高測試單元的連接性能，防止在對智能行進體進行測試時，測試單元發(fā)生水平移位，因此，提高了對不平整路面的模擬能力；
[0072](3)通過對每個單體絲桿調(diào)整十字槽或方孔進行順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)作業(yè)，可連續(xù)升降絲桿，從而連續(xù)升降各測試殼體，可變換和重構(gòu)各種典型地形環(huán)境，為地面移動機器人、汽車模型、其它地面移動體的通過性能、越障性能、抗傾覆能力等的測試，提供不同的、可調(diào)整的路面環(huán)境條件，且這種調(diào)整具有連續(xù)性。該裝置還可為計算機路面環(huán)境仿真設(shè)計提供模型依據(jù)。
[0073](4)為一種簡便、定型、而且靈活可調(diào)的智能行進體可重構(gòu)地形綜合測試裝置，具有固定的測試指標(biāo)，能夠量化智能行進體的綜合行動能力；而且，可根據(jù)實際測試需求，靈活調(diào)整測試設(shè)備對智能行進體行動能力的測試復(fù)雜難度，滿足對智能行進體行動能力的測試需求。
[0074]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，包括承載基礎(chǔ)(I)和多個測試單元(2); 各個所述測試單元(2)排列固定于所述承載基礎(chǔ)(I)上； 其中，每個所述測試單元(2)均包括升降機構(gòu)(3)和測試殼體(4);所述升降機構(gòu)(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(chǔ)(I)上，所述固定套管(3.3)的內(nèi)部設(shè)置所述軸承(3.4);所述絲桿(3.1)垂直設(shè)置，并且，所述絲桿(3.1)的底端套設(shè)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(zhuǎn)的連接；所述絲桿螺母(3.2)套設(shè)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(nèi)壁固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，所述測試殼體(4)的橫截面為矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，各個所述測試殼體(4)的側(cè)面之間緊密接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，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(chǔ)(I)的外圍固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，所述測試殼體(4)的內(nèi)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，所述絲桿(3.1)的頂端面設(shè)置有絲桿調(diào)整單元￠);在所述測試殼體(4)的頂端面且位于所述絲桿調(diào)整單元(6)正上方的位置設(shè)置有絲桿調(diào)整工具穿入孔(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，所述絲桿調(diào)整單元(6)為絲桿調(diào)整十字槽或絲桿調(diào)整方孔； 還包括穿入孔蓋；所述穿入孔蓋置于所述絲桿調(diào)整工具穿入孔(7)的孔內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，其特征在于，每個所述測試單元(2)還包括驅(qū)動電機；所述驅(qū)動電機內(nèi)置于所述固定套管(3.3)中，所述驅(qū)動電機與所述絲桿(3.1)的底端聯(lián)動，用于驅(qū)動所述絲桿(3.1)進行順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)；還包括總控制器；所述總控制器分別與各個所述測試單元(2)的所述驅(qū)動電機連接。
【專利摘要】本實用新型提供一種基于絲桿螺母副的可重構(gòu)地形綜合測試裝置，測試裝置包括承載基礎(chǔ)(1)和多個測試單元(2)；每個測試單元(2)均包括升降機構(gòu)(3)和測試殼體(4)；升降機構(gòu)(3)包括絲桿(3.1)、絲桿螺母(3.2)、固定套管(3.3)和軸承(3.4)；絲桿螺母(3.2)套設(shè)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(nèi)壁固定。在構(gòu)建具有一定規(guī)模的測試裝置后，只需要調(diào)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(gòu)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。
【IPC分類】G01M99-00
【公開號】CN204461785
【申請?zhí)枴緾N201520180777
【發(fā)明人】胡衛(wèi)建, 顏軍利, 司洪波, 趙蘭迎, 高博偉
【申請人】胡衛(wèi)建, 顏軍利, 中國地震應(yīng)急搜救中心
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月27日