[实用新型]一种基于工业机器人的服装耗能测试传动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及服装耗能测试装置，尤其涉及一种基于工业机器人的服装耗能测试传动机构。

背景技术

随着科学技术的发展，功能性服装得到越来越多的应用，并获得了飞速的发展。比如，运动比赛中的激烈竞争不仅仅是运动员水平的较量，同时也是科技水平的比拼，冠亚军之间往往只是毫离之差，这就对竞技服装提出了更高的要求。此外，功能性对于医疗、军队、航空航天等特种服装来说，同样具有重要意义。

服装耗能是一项人们十分关注的重要指标。在人体运动过程中，服装相当于人体的负载，对人体所做的负功就是服装耗能，主要表现包括服装质心运动的动能、服装与空气摩擦产生的热能、服装相对于人体滑动产生的动能，服装与人体的摩擦产生的热能、服装受人体作用力变形而产生的弹性势能等。在服装耗能测试中，传动机构的设计尤为重要。

文献资料显示，目前国内外关于服装耗能方面的研究还很少，大部分集中在新型服装面料的开发、服装压力研究以及服装舒适性研究。一些研究人员对人体做特定运动时，不同服装带给身体的影响做了较多的研究，而研究的侧重点主要是功能性服装对运动表现的影响，所以服装耗能研究在运动类纺织品中有很大的应用价值。

发明内容

鉴于上述现有技术状况，本实用新型的目的在于提供一种基于工业机器人的服装耗能测试传动机构。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于工业机器人的服装耗能测试传动机构，其特征在于：包括减速箱、圆盘、销子、导槽、导杆轴、导杆、底座和连接轴，其中，减速箱固定在底座上，减速箱通过连接轴与两个圆盘连接，用于固定模特机器人腿部的两个导杆与底座通过导杆轴活动连接，导槽设在导杆上部，销子对称固定在两个圆盘上，销子在导槽中滑动。

本实用新型所产生的有益效果是：采用该传动机构的服装耗能测试装置，通过对服装在人体运动过程中耗能的检测，来评价服装耗能的大小，为优化设计提供重要科学依据，同时也将为服装耗能情况提供一个科学评价的重要手段，从而为服装耗能机理和表征方法的进一步深入研究奠定了基础。

附图说明

图1是本实用新型传动机构结构示意图；

图2是图1的分解图；

图3是基于工业机器人的服装耗能测试装置连接原理框图；

图4是图3中测量电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照图1和图2，一种基于工业机器人的服装耗能测试传动机构包括减速箱1、圆盘2、销子3、导槽4、导杆轴5、导杆6、底座7和连接轴8，其中，减速箱1固定在底座7上，减速箱1通过连接轴8与两个圆盘2连接，用于固定模特机器人腿部的两个导杆6与底座7通过导杆轴5活动连接，导槽4设在导杆6上部，销子3对称固定在两个圆盘2上，销子3在导槽4中滑动。

传动机构中的减速箱1上端面设有中心孔，模特机器人腿部中的直流电机通过中心孔与减速器连接；减速箱1的两侧面与两个圆盘2上设有相对应连接轴8的轴孔，连接轴8通过该轴孔将两个圆盘2与减速箱1相连；加工为一体的底座7上设有用于固定减速箱1的上面板，上面板之下对称设有两块垂直面板，两块垂直面板中心位置与两个导杆6上设有相对应的导杆轴5的轴孔，导杆轴5通过该轴孔将两个导杆6与底座7活动连接。

本实用新型工作原理：传动机构采用摆动导杆机构换向的方式，直流电机和电机调速器安装在模特机器人腿部内，直流电机通过蜗杆蜗轮减速机构减速后，采用双侧轴输出，分别带动两个圆盘旋转，固定在圆盘上的销子在导杆的导槽内滑动，从而带动导杆绕导杆轴摆动，销子和导槽、导杆与导杆轴之间装有滚动轴承，将模特机器人的双腿分别固定在两个导杆上，并使得导杆的导杆轴与模特机器人的髋关节轴重合，跟随导杆一起按一定规律进行摆动，从而实现双腿的前后摆动。安装传动机构时，两个导杆在空间角度上相差180°，以保证模特机器人双腿能够在导杆带动下前后摆动，并且摆动时保证前后位置的对称性。

参照图3，图中给出服装耗能测试装置整体连接原理框图。模特机器人双腿中的电机调速器与直流电机相连，直流电机与传动机构减速箱中的减速器相连，传动机构通过导杆与模特机器人双腿连接，被测服装（裤装）套在模特机器人双腿上，直流电机与测量电路相连，测量电路连至主控计算机。

参照图4，测量电路分三路分别测量电枢电压、电枢电流和模特机器人双腿的步数，该测量电路通过测量直流电机的电枢电压和电流来测量电机的输入功率，通过步数传感器来获得步数信号，送入主控计算机进行数据处理。电枢电压为PWM波，幅值为24V，频率为10kHz，经过测量电路进行比例放大和滤波，将24V的PWM波电压调整成幅值与脉宽成正比的0-10V的直流电压信号，并用数据采集卡进行数据采集与处理；步数测量采用NPN型接近开关，将接近开关安装在导杆上端的固定位置，当导杆不在接近开关下方时，接近开关输出12V的高电平，当导杆经过接近开关下方时，接近开关输出近似为0V的低电平，将接近开关的输出电压经整形电路调理成幅值为10V的脉冲，并用数据采集卡进行数据的采集与处理。