(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210997484.6 (22)申请日 2022.08.19 (71)申请人 西湖大学 地址 310024 浙江省杭州市西湖区转塘街 道石龙山 街18号 (72)发明人 李瑞鹏　罗兵　康林林　李维　 崔维成　 (74)专利代理 机构 上海互顺专利代理事务所 (普通合伙) 31332 专利代理师 韦志刚　曹月明 (51)Int.Cl. G01N 3/14(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种多功能机器人力学性能评估的测试平 台 (57)摘要 本发明公开了一种多功能机器人力学性能 评估的测试平台， 包括水槽和固定机架， 所述水 槽顶端固定连接有固定机架， 所述自由度运动关 节前后两端分别 与固定机架顶端内侧活动连接， 所述自由度运动关节中端活动连接有活动机架， 通过设置了自由度运动关节， 通过第二方向转轴 贯穿竖直杆顶端内侧的第二方向转轴孔， 从而达 到竖直方向的转动被固定机架限制， 因此驱动电 机需要的转矩可以被固定机架抵消， 不会对测量 单元造成影 响； 通过设置了远端驱动单元和多关 节部件， 分别启动第一驱动电机和第二驱动电 机， 当第一驱动电机和第二 驱动电机间接带动多 关节部件摆动， 从而实现了对多关节部件摆动来 产生力。 权利要求书2页 说明书5页 附图8页 CN 115184176 A 2022.10.14 CN 115184176 A 1.一种多功能机器人力学性能评估的测试平台， 包括水槽(1)和固定机架(2)， 所述水 槽(1)顶端固定连接有固定机架(2)； 其特征在于： 还包括自由度运动关节(3)、 远端驱动单 元(4)、 活动机架(5)和多关节部件(6)以及传感器测量单元(7)， 所述自由度运动关节(3)前 后两端分别与固定机架(2)顶端内侧活动连接， 所述自由度运动关节(3)中端活动连接有活 动机架(5)， 所述活动机架(5)外侧设有远端驱动单元(4)， 所述活动机架(5)底端后侧固定 连接有多关节部件(6)， 所述活动机架(5)前端中部安装有传感器测量单 元(7)。 2.根据权利要求1所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 自由度运动关节(3)包括第一方向前滚动轴承(31)、 第一方向后滚动轴承(32)、 第二方向前 滚动轴承(33)、 第二方 向后滚动轴承(34)、 第一方 向后转轴(35)、 第一方向前转轴(36)、 第 二方向转轴(37)和第二方向转轴基底(38)， 所述第一方向前滚动轴承(31)和第一方向后滚 动轴承(32)分别与固定机架(2)顶端内侧活动连接， 所述第一方向前滚动轴承(31)后端固 定连接有第一方向前转轴(36)， 所述第一方向后滚动轴承(32)前端固定连接有第一方向后 转轴(35)， 所述第一方向后转轴(35)和第一方向前转轴(36)分别与第二方向转轴基底(38) 前后两端相固定， 所述第二方向转轴基底(38)左右两端分别设有第二方向前滚动轴承(33) 和第二方向后滚动轴承(34)， 所述第二方向前滚动轴承(33)和第二方向后滚动轴承(34)内 侧滑动连接有第二方向转轴(37)， 所述第二方向转轴(37)中部与活动机架(5)顶端内侧滑 动连接。 3.根据权利要求1所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 远端驱动单元(4)包括第一驱动电机(41)、 第二驱动电机(42)、 第一驱动电机前端拉绳 (43)、 第一驱动电机后端拉绳(44)、 第二驱动电机前端拉绳(45)、 第二驱动电机后端拉绳 (46)、 第一转动关节(47)和第二转动关节(48)， 所述第一驱动电机(41)输出轴分别与第一 驱动电机前端拉绳(43)和第一驱动电机后端拉绳(44)固定连接， 所述第一驱动电机前端拉 绳(43)和第一 驱动电机后端拉绳(44)分别与第一转动关节(47)左右两端固定连接， 所述第 二驱动电机(42)输出轴分别与第二驱动电机前端拉绳(45)和第二驱动电机后端拉绳(46) 相固定， 所述第二驱动电机前端拉绳(45)和 第二驱动电机后端拉绳(46)分别与第二转动关 节(48)左右两端固定连接， 所述第一 驱动电机前端拉绳(43)和第一 驱动电机后端拉绳(44) 两者长度相等， 且第一 驱动电机前端拉绳(43)和第一 驱动电机后端拉绳(44)对称分布在第 一转动关节(47 )左右两端， 所述第一驱动电机前端拉绳(43)包括保护外皮(431)和端帽 (435)， 所述保护外皮(431)内侧固定连接有轴向钢 丝(432)， 所述轴向钢 丝(432)内侧与尼 龙管(433)相固定， 所述尼龙管(433)内部安装有钢 丝(434)， 所述保护外皮(431)顶端设有 端帽(435)。 4.根据权利要求3所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 第一转动关节(47)和第二转动关节(48)的摆放方向与第一方向后转轴(35)和第一方向前 转轴(36)以及第二方向转轴(37)三 者所形成的平面相垂直。 5.根据权利要求1所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 活动机架(5)包括竖直杆(51)、 第二方 向转轴孔(52)、 第一方 向支撑杆(53)、 第一方 向配重 块(54)、 测量悬臂梁(55)、 第二方向右支撑杆(56)、 第二方 向右配重块(57)、 第二方 向左支 撑杆(58)和第二方 向左配重块(59)， 所述竖直杆(51)顶端 内侧设有第二方 向转轴孔(52)， 所述竖直杆(51)前端固定连接有第一方向支撑杆(53)， 所述第一方向支撑杆(53)前端固定权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115184176 A 2有第一方向配重块(54)， 所述竖直杆(51)前端中部固定连接有测量悬臂梁(55)， 所述竖直 杆(51)右端固定连接有第二方向右支撑杆(56)， 所述第二方向右支撑杆(56)右端与第二方 向右配重块(57)内侧固定连接， 所述竖直杆(51)左端与第二方向左支撑杆(58)相固定， 所 述第二方向左支撑杆(58)左端固定有第二方向左配重块(59)。 6.根据权利要求1所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 传感器测量单元(7)包括测力传感器本体(71)和测力传感器顶杆(72)， 所述测力传感器本 体(71)顶端设有测力传感器顶杆(72)。 7.根据权利要求2所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 固定机架(2)顶端内侧分别设有与第一方向前滚动轴承(31)和第一方向后滚动轴承(32)相 匹配的活动槽 。 8.根据权利要求2所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 第一方向后转轴(35)和第一方向前转轴(36)两者结构相同， 且第一方向后转轴(35)和第一 方向前转轴(3 6)分别分布在第二方向转轴基底(38)左右两端。 9.根据权利要求3所述一种 多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所述 竖直杆(51)底部设有起到配重作用的球状配重块， 且 该配重块圆心与竖直杆(51)中心线相 重叠。 10.根据权利要求5所述一种多功能机器人力学性能评估的测试平台， 其特征在于： 所 述第二方向右支撑杆(56)和第二方向左支撑杆(58)两者结构相同， 且第二方向右支撑杆 (56)和第二方向左支撑杆(58)对称分布在竖直杆(51)左右两端。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115184176 A 3