基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能行进体测试技术领域，具体涉及一种基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置。
【背景技术】
[0002]灾害搜救类智能行进体，是一种面向地震灾难应用、能够在废墟缝隙中运动与探测、并可对废墟中的幸存者实施辅助救援的智能行进体系统，已成为当今重要研宄课题。研宄出高效的灾害搜救类智能行进体，并使其广泛运用到灾后救援工作中，可降低人力物力投入、减少救援工作中的意外伤亡，并提高救援效率与成功率，对于提高人类自身抵抗自然灾害能力的进程具有显著意义。
[0003]对于灾害搜救类智能行进体的研宄，重点需解决的问题之一为:如何提高智能行进体的运动能力，使其能够适应各种复杂的地形条件，例如，废墟、泥地、沙地、台阶、陡坡或壕沟等。因此，在智能行进体的研宄过程中，需要反复使用测试装置对智能行进体的性能进行测试。
[0004]同样的，对于非智能行进体，例如，车模、小型车辆等，也需要对其通过能力、越障能力、转弯和防倾覆等能力进行性能测试。
[0005]现有技术中，在对智能行进体和非智能行进体进行不平整路面测试时，主要采用以下两种方式之一模拟不平整路面:(I)将不同高度砖块、木料等建筑材料平铺在路面上，从而临时构建一个不平整路面；(2)在泥土路面挖掘不同深度的小型沟壑，达到模拟不平整路面的效果。
[0006]上述方式存在的主要问题为:(I)构建完成的测试装置的测试指标单一固定不可调整，因此，针对不同种类智能行进体，需要构建具有不同测试路面指标的测试装置，其中，路面指标包括不平整度和障碍高度等；因此，具有测试装置搭建过程繁琐的问题，另外，由于需要搭建多个独立的测试装置，也造成了大量场地和资金的浪费。(2)无法成为定型的测试装置，测试指标非固定，无法量化智能行进体的综合行动能力。
【实用新型内容】
[0007]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，可有效解决上述问题。
[0008]本实用新型采用的技术方案如下:
[0009]本实用新型提供一种基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，包括承载基础
(I)和多个测试单元(2);
[0010]各个所述测试单元(2)排列固定于所述承载基础(I)上；
[0011]其中，每个所述测试单元(2)均包括升降机构(3)和测试壳体(4);所述升降机构
(3)包括丝杆(3.1)、丝杆螺母(3.2)、固定套管(3.3)和轴承(3.4);所述固定套管(3.3)垂直固定安装于所述承载基础(I)上，所述固定套管(3.3)的内部设置所述轴承(3.4);所述丝杆(3.1)垂直设置，并且，所述丝杆(3.1)的底端套设于所述轴承(3.4)上，使所述丝杆(3.1)通过所述轴承(3.4)与所述固定套管(3.3)可旋转的连接；所述丝杆螺母(3.2)套设于所述丝杆(3.1)上，并且，所述丝杆螺母(3.2)置于所述测试壳体(4)的空腔中，所述丝杆螺母(3.2)的外壁与所述测试壳体(4)的内壁固定。
[0012]优选的，所述测试壳体(4)的横截面为矩形。
[0013]优选的，各个所述测试壳体⑷的侧面之间紧密接触。
[0014]优选的，还包括用于限制各个所述测试壳体(4)倾斜的固定围板(5);所述固定围板(5)的底端与所述承载基础(I)的外围固定连接。
[0015]优选的，所述测试壳体(4)的内径大于所述固定套管(3.3)的外径，使所述固定套管(3.3)可完全置于所述测试壳体(4)的空腔中。
[0016]优选的，所述丝杆(3.1)的顶端面设置有丝杆调整单元￠);在所述测试壳体(4)的顶端面且位于所述丝杆调整单元(6)正上方的位置设置有丝杆调整工具穿入孔(7)。
[0017]优选的，所述丝杆调整单元(6)为丝杆调整十字槽或丝杆调整方孔；
[0018]还包括穿入孔盖；所述穿入孔盖置于所述丝杆调整工具穿入孔(7)的孔内。
[0019]优选的，每个所述测试单元(2)还包括驱动电机；所述驱动电机内置于所述固定套管(3.3)中，所述驱动电机与所述丝杆(3.1)的底端联动，用于驱动所述丝杆(3.1)进行顺时针或逆时针旋转。
[0020]优选的，还包括总控制器；所述总控制器分别与各个所述测试单元⑵的所述驱动电机连接。
[0021]本实用新型提供的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置具有以下优点:
[0022]在构建具有一定规模的测试装置后，只需要调整各个测试单元的高度，即可得到具有不同特征的模拟地形和路面，而不需要重新构建测试装置，提高了测试装置的通用性，节约了测试场地和测试资金。
【附图说明】
[0023]图1为基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置组装后的立体示意图；
[0024]图2为基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置组装后的俯视图；
[0025]图3为基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置组装后的侧视图；
[0026]图4为每个测试单元2的机械结构立体示意图；
[0027]图5为通过电钻等工具驱动丝杆旋转的结构示意图；
[0028]图6为丝杆螺母移动到丝杆螺纹最底端时的结构示意图；
[0029]图7为丝杆螺母移动到丝杆螺纹最顶端时的结构示意图；
[0030]图8为模拟垂直障碍型不平整路面的效果图；
[0031]图9为模拟水平壕沟型不平整路面的效果图；
[0032]图10为模拟凸岭型不平整路面的效果图；
[0033]图11为模拟路沟型不平整路面的效果图；
[0034]图12为模拟弹坑型不平整路面的效果图；
[0035]图13为模拟复杂路面型不平整路面的效果图。
【具体实施方式】
[0036]以下结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0037]本实用新型提供一种基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，用于对智能行进体和非智能行进体行动能力进行测试，其中，智能行进体既可以为灾害搜救类机器人，也可以为其他智能设备，例如，车模等，用于对车模进行性能测试，本实用新型对智能行进体的具体类型并不限制。如图1所示，为基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置组装后的立体示意图；如图2所示，为基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置组装后的俯视图，如图3所示，为基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置组装后的侧视图，包括:承载基础I和多个测试单元2 ;各个测试单元2排列固定于承载基础I上；在承载基础I的外围还固定有固定围板5，通过承载基础I和固定围板5的共同限位作用，使各个测试单元紧密排列于固定围板5所围成的矩形空间中，可避免在对智能行进体测试时，测试单元发生水平方向倾斜，提高了测试装置的连接性能。此外，测试单元的测试壳体4的横截面为矩形，从而可以保证各个测试单元排列并固定于承载基础上时，相邻测试壳体4之间紧密接触，不存在间隙，防止因间隙而造成对智能行进体测试的不必要干扰，达到更为逼真的模拟不平整路面的效果。
[0038]如图4所示，为每个测试单元2的机械结构立体示意图，均包括升降机构3和测试壳体4 ;
[0039]升降机构3包括丝杆3.1、丝杆螺母3.2、固定套管3.3和轴承3.4 ;固定套管3.3垂直固定安装于承载基础I上，可采用焊接或螺丝固定方式；固定套管3.3的内部设置轴承3.4 ;丝杆3.1垂直设置，并且，丝杆3.1的底端套设于轴承3.4上，使丝杆3.1通过轴承3.4与固定套管3.3可旋转的连接；丝杆螺母3.2套设于丝杆3.1上，并且，丝杆螺母3.2置于测试壳体4的空腔中，丝杆螺母3.2的外壁与测试壳体4的内壁固定。因此，当使丝杆发生顺时针或逆时针转动时，可驱动丝杆螺母进行上升或下降的直线运动，从而带动测试壳体进行升降运动，达到调整测试壳体高度而模拟不同效果路面的目的。
[0040]在上述结构中，测试壳体与丝杆螺母固定，而丝杆螺母与丝杆构成丝杆螺母副，可将丝杆的旋转运动转化为螺母的直线运动；丝杆通过轴承与固定套管可转动连接，而固定套管固定于承载基础上，因此，固定套管在确保丝杆能够在套管中自由旋转的同时，固定套管还对整个测试装置具有侧向支撑作用，保证上部的测试壳体的垂直状态。
[0041]此外，本实用新型中，丝杆的螺纹高度即为测试壳体的高度调节范围，例如，如果丝杆的螺纹高度为50cm，则测试壳体的高度调节范围即为O?50cm。如图6所示，为丝杆螺母移动到丝杆螺纹最底端时的结构示意图，如图7所示，为丝杆螺母移动到丝杆螺纹最顶端时的结构示意图，由此可见，为实现上述效果，需要满足以下设计参数:测试壳体4的内径大于固定套管3.3的外径，使固定套管3.3可完全置于测试壳体4的空腔中。通过上述结构，在尽量降低整个测试装置成本的前提下，最大可能的提高了测试壳体的高度调节范围。
[0042]本实用新型中，可采用各类结构形式向丝杆施加外力，从而驱动丝杆旋转，进而调节测试壳体4的高度。以下仅介绍两种具体结构形式:
[0043](I)非自动驱动结构形式
[0044]本例为采用电钻等工具驱动丝杆旋转的示例。
[0045]如图5所示，为通过电钻等工具驱动丝杆旋转的结构示意图；丝杆3.1的顶端面设置有丝杆调整单元6，例如，丝杆调整十字槽或丝杆调整方孔；在测试壳体4的顶端面且位于丝杆调整单元6正上方的位置设置有丝杆调整工具穿入孔7。当需要模拟某种类型的地面参数时，计算得到每个测试壳体的高度值，然后，使用十字头电钻8等工具穿过丝杆调整工具穿入孔而作用于丝杆调整十字槽或方孔上，通过电钻驱动丝杆进行顺时针或逆时针旋转，丝杆旋转力作用于丝杆螺母，从而给予测试壳体垂直向上或向下的作用力，最终实现测试壳体的上升或下降运动，并且，这种上升或下降是连续可调的。由于在测试壳体的顶端所开设的丝杆调整工具穿入孔7的孔径非常小，因此，不会影响模拟路面的测试性能。当然，对于需要精细模拟路面的场合，也可以设置穿入孔盖；穿入孔盖置于丝杆调整工具穿入孔的孔内。通过穿入孔盖，保证测试壳体上表面的光滑性，提高测试效果。
[0046](2)自动驱动结构形式
[0047]本例为采用电机自动驱动丝杆旋转的示例。
[0048]每个测试单元2还包括驱动电机；驱动电机内置于固定套管3.3中，驱动电机与丝杆3.1的底端联动，用于驱动丝杆3.1进行顺时针或逆时针旋转。