[发明专利]面向风驱动机器人的模拟风场实验测试装置

权利要求书

1.面向风驱动机器人的模拟风场实验测试装置，其特征在于，包括用于模拟风场可调的模拟风场调整机构、用于实现动态风场的后轮驱动移动机构(1)和用于实现风驱动机器人的二轴测试和六轴测试的测试切换机构(5)；

所述模拟风场调整机构包括结构相同且彼此相互转动的上层模拟风场调整装置(2)、下层模拟风场调整装置，上层模拟风场调整装置(2)、下层模拟风场调整装置(3)均设有角度可调的管道鼓风机(9)，管道鼓风机(9)所产生的层流风场耦合形成湍流风场；

所述测试切换机构(5)包括二轴测试平台(26)、六轴测试平台(27)和用于实现二轴测试平台(26)与六轴测试平台(27)平稳切换的双滑块结构，风驱动机器人安装于测试切换机构(5)上。

2.根据权利要求1所述的面向风驱动机器人的模拟风场实验测试装置，其特征在于，所述上层模拟风场调整装置(2)包括上层机架驱动电机(23)、上层机架(6)，所述下层模拟风场调整装置(3)包括下层机架驱动电机(21)、下层机架；

下层机架驱动电机(21)驱动下层机架主动齿轮(22)转动，下层机架主动齿轮(22)啮合有从动齿轮，从动齿轮带动下层机架转动，实现下层流风场相对于后轮驱动移动机构(1)运动；

上层机架驱动电机(23)安装于下层机架上，上层机架驱动电机(23)驱动上层机架主动齿轮(24)转动，上层机架主动齿轮(24)啮合有从动齿轮，从动齿轮带动上层机架(6)转动，实现上层流风场与下层流风场间的相互运动。

3.根据权利要求2所述的面向风驱动机器人的模拟风场实验测试装置，其特征在于，所述上层模拟风场调整装置(2)、下层模拟风场调整装置(3)均包括X方向调整装置、Z1方向调整装置、Z2方向调整装置、滑块摇杆机构；

所述X方向调整装置包括X方向单轴机器人(11)，X方向单轴机器人(11)安装在上层机架(6)或下层机架的一端，X方向单轴机器人(11)连接有X方向滑架(12)并驱动其沿X方向滑动；

所述Z1方向调整装置包括安装于X方向滑架上的Z1方向安装板，Z1方向安装板安装有Z1方向单轴机器人(13)，Z1方向单轴机器人(13)连接有Z1方向滑架(15)并驱动其沿Z1方向滑动；

所述Z2方向调整装置包括安装于Z1方向滑架(15)上的Z2方向安装板(19)，Z2方向安装板(19)安装有Z2方向单轴机器人(20)；

所述滑块摇杆机构包括连杆(14)、固定在连杆(14)顶端的关节轴承(18)、导向轴(17)、安装有管道鼓风机(9)的鼓风机安装板(16)，Z2方向单轴机器人(20)连接连杆(14)并驱动连杆(14)沿Z方向移动，导向轴(17)一端活动连接在关节轴承(18)的轴承孔内，另一端与鼓风机安装板(16)固定连接，鼓风机安装板(16)与Z1方向滑架(15)通过转动销相连。

4.根据权利要求3所述的面向风驱动机器人的模拟风场实验测试装置，其特征在于，所述关节轴承(18)、导向轴(17)间将发生相互移动和转动，从而控制鼓风机安装板(16)相对于Z1方向滑架(15)转动到指定角度，管道鼓风机(9)随鼓风机安装板(16)的运动而改变空间位姿。

5.根据权利要求3所述的面向风驱动机器人的模拟风场实验测试装置，其特征在于，所述管道鼓风机(9)通过鼓风机安装板(16)上的安装槽及肘夹(10)固定于鼓风机安装板(16)上，管道鼓风机(9)的法兰与安装槽配合使管道鼓风机(9)的自动定心及轴向基准定位；

所述肘夹(10)有三个，三个肘夹(10)沿周向45°均布管道鼓风机(9)四周，约束其周向位移和径向转动。

6.根据权利要求2所述的面向风驱动机器人的模拟风场实验测试装置，其特征在于，所述上层机架(6)或下层机架的另一端设有平衡块驱动机器人(7)，平衡块驱动机器人(7)连接平衡块(8)并驱动其沿X方向滑动，平衡块(8)为管道鼓风机(9)提供平衡力矩。