一种线性作动器动态性能观测检测系统的制作方法

本发明涉及机械检测领域，特别是一种线性作动器动态性能观测检测系统。

背景技术：

近些年来随着液压技术和计算机控制、计算机算法、电子技术的发展，出现了许多动态响应性好、刚性高、结构紧凑的直线作动器，如机电作动器、电静液作动器。在许多工作场合中不仅需要作动器有足够的力，还需要有足够的稳定性和机动性。为此设计此系统，以此来检测作动器的快速性、准确性和稳定性。

技术实现要素：

本发明采用如下技术方案：

一种线性作动器动态性能观测检测系统，包括待测的线性作动器，所述待测的线性作动器前端设有接球装置，接球装置的上方设有小球随机运动装置；所述的小球随机运动装置包括一块竖直放置的板，板上安装有高度调节装置，板上交错布置有多排挡杆，所述板上还设有用于检测小球位置的传感器；传感器连接到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元与待测的线性作动器连接，传感器发送小球的位置信息到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元控制待测的线性作动器推动接球装置到小球位置的正下方。

进一步的，所述传感器为一排光电传感器，位于板上最下方一排挡杆的下方，小球下落到传感器位置时，传感器发送小球的位置信息到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元控制待测的线性作动器推动接球装置到小球位置的正下方。

进一步的，所述传感器为一列红外传感器，位于板的一侧，红外传感器发送小球的位置信息到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元控制待测的线性作动器推动接球装置到小球位置的正下方。

进一步的，所述高度调节装置为分别固定在板两侧的两个高度调节套筒。

进一步的，所述板上还安装有测定高度的传感器。

进一步的，所述接球装置上设有发光二极管，发光二极管连接有弹性开关，小球落入接球装置内触发弹性开关使发光二极管点亮。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

结构简单，方便操作，成本较低。不仅能实时检测一维运动，还可用于部分机器人动作的二维运动检测等其它实验。而且能够实时检测作动器的反应。

附图说明：

图1实施例1结构图

图2实施例1工作流程图

图3实施例2结构图

图4实施例2工作流程图。

具体实施方案

实施例1

一种直线作动器动态性能观测系统，能够检测和观察作动器的运动快速性、准确性和稳定性。该系统包括控制和信号处理单元、对射式光电传感器、位移传感器、小球等。该测试系统主要包括：

1—透明塑料挡板：前后两块，中间夹着若干错开排列的挡杆（塑料棍等也可）。

2—套筒：用来固定塑料挡板和光电传感器，套筒可伸缩用螺栓固定来改变塑料挡板高度，同时对射式光电传感器到接球装置的高度可直接通过另一位移传感器读取，直接检测小球下落的距离。

4—光电传感器：安装在塑料挡板外侧，用来测量小球的位置，将小球位置信息传递给处理器。

5—控制系统：接收光电传感器和两位移传感器传过来的电信号，给作动器发出工作信号。

6—位移传感器：测量液压缸的位移量，并将信号传递给控制系统。

7—接球装置：负责接下落的小球，当小球掉落在接球装置内，小球通过重力将弹性开关压下去，使二极管导通发光。

其工作原理如下：

将实验小球由平台装置上空放下经过塑料挡板中的挡杆后随机下落。当小球下落经过光电传感器的时候，光电传感器会产生一个脉冲信号传递给控制系统，控制系统接收光电传感器和移传感器的电信号，识别小球下落位置、高度和实时检测作动器末端接球装置的水平位移，依据两者位置对作动器发出指令，作动器依据接收到的信号做出反应。依据作动器接到小球时候的动作快慢来直观的观测出作动器反应的性能和稳定性。也可根据控制系统接收到的接球装置的位移数据做出判断。

该系统可以通过调节套筒的高度，以此来改变塑料挡板的高度，从而改变小球下落的所用的时间。

实施例2：

本实施例能够实时检测作动器的运动快速性、准确性和稳定性。结构如图3所示，与实施例1相比将横排设置的光电传感器设为竖直设置的红外传感器4，以实现对于小球在板上运动状态的实时跟踪。另外添加了一台计算机作为上位机。

此系统能检测作动器的稳定性和机动性，还可用于检测一些二维运动机器的响应性。如图4所示，其工作原理如下：

将实验小球由平台装置上空放下随机下落。由多个红外测距传感器将测得小球距离传感器的距离信息传递给处理器和经过模数转换后的数据传给计算机，下位机对小球位置信号和接球装置的位置信号进行处理并对作动器做出指令，作动器依据接收到的信号开始工作使作动器及时做出反应。红外测距传感器将测得的接球装置的距离信息经过模数转换传给计算机，计算机将接收到的信息在测试系统中同时复现，并绘制出小球和接球装置的时间—位移坐标图，通过对小球和作动器的位移对比，以此来判断出作动器的反应速度和动态响应性。

该系统可以通过调节套筒的高度，以此来改变塑料挡板的高度，从而改变小球下落的所用的时间。如果要测试二维运动作动器的稳定性，只需在电脑中做出小球的x—y时间位移坐标图，并将小球坐标转化为电信号传给处理器，处理器对作动器做出指令，再实时采集作动器位置信息，传递给计算机与小球坐标位置做出对比即可。

技术特征：

1.一种线性作动器动态性能观测检测系统，包括待测的线性作动器，其特征在于，所述待测的线性作动器前端设有接球装置，接球装置的上方设有小球随机运动装置；所述的小球随机运动装置包括一块竖直放置的板，板上安装有高度调节装置，板上交错布置有多排挡杆，所述板上还设有用于检测小球位置的传感器；传感器连接到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元与待测的线性作动器连接，传感器发送小球的位置信息到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元控制待测的线性作动器推动接球装置到小球位置的正下方。

2.如权利要求1所述的一种线性作动器动态性能观测检测系统，其特征在于，所述传感器为一排光电传感器，位于板上最下方一排挡杆的下方，小球下落到传感器位置时，传感器发送小球的位置信息到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元控制待测的线性作动器推动接球装置到小球位置的正下方。

3.如权利要求1所述的一种线性作动器动态性能观测检测系统，其特征在于，所述传感器为一列红外传感器，位于板的一侧，红外传感器发送小球的位置信息到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元控制待测的线性作动器推动接球装置到小球位置的正下方。

4.如权利要求1所述的一种线性作动器动态性能观测检测系统，其特征在于，所述高度调节装置为分别固定在板两侧的两个高度调节套筒。

5.如权利要求1所述的一种线性作动器动态性能观测检测系统，其特征在于，所述板上还安装有测定高度的传感器。

6.如权利要求1所述的一种线性作动器动态性能观测检测系统，其特征在于，所述接球装置上设有发光二极管，发光二极管连接有弹性开关，小球落入接球装置内触发弹性开关使发光二极管点亮。

技术总结
一种线性作动器动态性能观测检测系统，包括待测的线性作动器，其特征在于，所述待测的线性作动器前端设有接球装置，接球装置的上方设有小球随机运动装置；所述的小球随机运动装置包括一块竖直放置的板，板上安装有高度调节装置，板上交错布置有多排挡杆，所述板上还设有用于检测小球位置的传感器；传感器连接到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元与待测的线性作动器连接，传感器发送小球的位置信息到控制和信号处理单元，控制和信号处理单元控制待测的线性作动器推动接球装置到小球位置的正下方。

技术研发人员：张树忠;刘喜涛;唐一文
受保护的技术使用者：福建工程学院
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.04.17