[0049]还包括总控制器；总控制器分别与各个测试单元2的驱动电机连接，通过总控制器自动控制驱动电机旋转。上述硬件结构，即可解决【背景技术】中存在的相关问题，作为上述硬件结构的进一步改进，下面介绍一种基于总控制器的测试方法，包括以下步骤:
[0050]SI，将η个测试单元2排列固定于承载基础I上，使相邻测试单元2的测试壳体4紧密接触；其中，η为自然数；
[0051]S2，在承载基础I所在平面建立二维直角坐标系，得到每个测试单元2的位置坐标；
[0052]S3，配置总控制器的初始参数；包括:η个测试单元2的位置坐标、每个测试单元2的测试壳体4的横截面的长度值和宽度值、前次模拟得到的路面参数、以及本次需要模拟的路面参数；
[0053]S4,总控制器基于初始参数，计算得到每个测试单元I的理想距离调整值，并根据理想距离调整值，分别生成与每个测试单元2唯一对应的控制指令；其中，控制指令包括驱动电机ID、驱动电机转动方向和驱动电机转动次数；理想距离调整值包括理想距离上升值或理想距离下降值；
[0054]S5，总控制器将每个控制指令发送给对应的测试单元2的驱动电机，使驱动电机按转动次数进行顺时针或逆时针转动；其中，在驱动电机转动时，驱动电机带动丝杆3.1转动，丝杆3.1的转动运动转化为丝杆螺母3.2进行上升或下降的直线运动，而由于丝杆螺母3.2与测试壳体4固定连接，因此，丝杆螺母3.2的上升或下降运动即为测试壳体4的上升或下降运动，由此实现各个测试单元2的测试壳体4上升或下降到所需的距离，则各个测试壳体4的上表面拼接为满足本次需要模拟的路面参数的模拟路面。
[0055]此外，本实用新型还提供一种基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置的测试方法，包括以下步骤:
[0056]S10，总控制器构建地形曲面数学模型；
[0057]S11，每个测试单元2的测试壳体4截面为矩形，设其长度值为Α0，宽度值为BO ;
[0058]S12，选取Α*Β场地范围，即:该场地的长度值为Α，宽度值为B ;在场地布置m*n个测试单元，组成测试单元阵列；其中，m = A/AO ；n = B/BO ；
[0059]S13，在场地建立笛卡尔坐标系X-Y-Z ;其中，X轴和Y轴为在水平面相互垂直的坐标轴；z轴为铅垂线；
[0060]S14，总控制器获得m*n个测试单元在笛卡尔坐标系中的水平面位置坐标X，Y ;将m*n个测试单元的水平面位置坐标以及需要重构的地形曲面参数输入地形曲面数学模型，地形曲面数学模型经运算，得到每个测试单元的理想高度值Zl ;
[0061]S15，总控制器根据每个测试单元的理想高度值Z1，获得相应测试单元的当前实际高度值Z2，然后计算得到每个测试单元2的理想距离调整值，并根据理想距离调整值，分别生成与每个测试单元2唯一对应的控制指令；其中，控制指令包括驱动电机ID、驱动电机转动方向和驱动电机转动次数；理想距离调整值包括理想距离上升值或理想距离下降值；
[0062]本步骤中，获得相应测试单元的当前实际高度值的获取方式可以为:刻度标定方式、激光测量方式、电磁波测量方式，也可以在每个测试单元的顶部安装微型的位置传感器，通过位置传感器自动测量得到测试单元的实际高度值。本实用新型对测试单元实际高度值的具体测量方式并不限制。
[0063]S16，总控制器将每个控制指令发送给对应的测试单元2的驱动电机，使驱动电机按转动次数进行顺时针或逆时针转动；其中，在驱动电机转动时，驱动电机带动丝杆3.1转动，丝杆3.1的转动运动转化为丝杆螺母3.2进行上升或下降的直线运动，而由于丝杆螺母3.2与测试壳体4固定连接，因此，丝杆螺母3.2的上升或下降运动即为测试壳体4的上升或下降运动，由此实现各个测试单元2的测试壳体4上升或下降到所需的距离，则各个测试壳体4的上表面变换或重构为需模拟的地形曲面。
[0064]S16中，当调整各个测试单元的实际高度，使其升降至趋于理想高度值Zl的位置之后，还包括:
[0065]S17，检测到调整后的测试单元的实际高度值Z3 ;
[0066]然后，判断检测得到的实际高度值Z3与理想高度值Zl的偏差是否在可容许范围内，如果在，则表明各个测试单元高度调整情况符合预期，结束对该测试单元的高度进行进一步调整；如果不在，则执行S18 ;
[0067]S18，进一步对测试单元的实际高度值进行调整，如此不断循环，直到调整后的实际高度值与理想高度值Zi的偏差在可容许范围内。
[0068]本实用新型中，通过对各种测试单元高度的灵活调整，可模拟出各种复杂路面，提供测试智能行进体在不平整路面行动能力的装置。例如，如图8所示，为模拟垂直障碍型不平整路面的效果图；如图9所示，为模拟水平壕沟型不平整路面的效果图；如图10所示，为模拟凸岭型不平整路面的效果图；如图11所示，为模拟路沟型不平整路面的效果图；如图12所示，为模拟弹坑型不平整路面的效果图；如图13所示，为模拟复杂路面型不平整路面的效果图。当然，根据实际需求，可灵活组合出各类复杂路面，图8-图13仅为具体的示例。
[0069]由此可见，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:
[0070](I)在构建具有一定规模的测试装置后，只需要调整向各个测试单元发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拟路面，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；
[0071](2)每个测试单元均固定于承载基础上，有效达到对测试单元的固定作用，提高测试单元的连接性能，防止在对智能行进体进行测试时，测试单元发生水平移位，因此，提高了对不平整路面的模拟能力；
[0072](3)通过对每个单体丝杆调整十字槽或方孔进行顺时针或逆时针旋转作业，可连续升降丝杆，从而连续升降各测试壳体，可变换和重构各种典型地形环境，为地面移动机器人、汽车模型、其它地面移动体的通过性能、越障性能、抗倾覆能力等的测试，提供不同的、可调整的路面环境条件，且这种调整具有连续性。该装置还可为计算机路面环境仿真设计提供模型依据。
[0073](4)为一种简便、定型、而且灵活可调的智能行进体可重构地形综合测试装置，具有固定的测试指标，能够量化智能行进体的综合行动能力；而且，可根据实际测试需求，灵活调整测试设备对智能行进体行动能力的测试复杂难度，满足对智能行进体行动能力的测试需求。
[0074]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，包括承载基础(I)和多个测试单元(2); 各个所述测试单元(2)排列固定于所述承载基础(I)上； 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。
2.根据权利要求1所述的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，所述测试壳体(4)的横截面为矩形。
3.根据权利要求2所述的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，各个所述测试壳体(4)的侧面之间紧密接触。
4.根据权利要求1所述的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，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。
5.根据权利要求1所述的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，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。
6.根据权利要求1所述的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，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)。
7.根据权利要求6所述的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，所述丝杆调整单元(6)为丝杆调整十字槽或丝杆调整方孔； 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。
8.根据权利要求1所述的基于丝杆螺母副的可重构地形综合测试装置，其特征在于，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；还包括总控制器；所述总控制器分别与各个所述测试单元(2)的所述驱动电机连接。
【专利摘要】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，测试装置包括承载基础(1)和多个测试单元(2)；每个测试单元(2)均包括升降机构(3)和测试壳体(4)；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)；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。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。
【IPC分类】G01M99-00
【公开号】CN204461785
【申请号】CN201520180777
【发明人】胡卫建, 颜军利, 司洪波, 赵兰迎, 高博伟
【申请人】胡卫建, 颜军利, 中国地震应急搜救中心
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月27日