技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實驗裝置，具體涉及一種用于多驅(qū)動行走機構(gòu)的實驗裝置及實驗方法，屬于機器人技術(shù)或電動汽車技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著互聯(lián)網(wǎng)和智能技術(shù)的發(fā)展，電動汽車、智能汽車以及機器人技術(shù)得到了越來越好的發(fā)展與應(yīng)用。然而，在以上所述的汽車和機器人技術(shù)上，有一個共性的問題。即電動汽車、智能汽車、機器人行走機構(gòu)上都具有兩個或多個獨立的動力部件，每個動力部件又具有一個獨立的電機驅(qū)動。然而在應(yīng)用過程中，這兩個或多個獨立的動力部件在一個工作環(huán)境中又不是完全的獨立，即這兩個或多個獨立的動力部件相互之間會有力的作用，需要協(xié)同控制。此外，這兩個或多個動力部件之間還會有能量的分配問題等等。然而，若在電動汽車、智能汽車以及機器人實體上進行電機的協(xié)同控制和能量分配的研究，實驗環(huán)境將會很惡劣、成本高、而且危險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種用于多驅(qū)動行走機構(gòu)的多功能實驗裝置及實驗方法。此實驗裝置及實驗方法彌補了在電動汽車、智能汽車或機器人在實體上做實驗難度大，成本高，存在安全隱患等不足，大大提高了實驗效率，保障了實驗的安全可靠進行。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種用于多驅(qū)動行走機構(gòu)的實驗裝置，其特征在于：包括至少兩個壓緊驅(qū)動部件，一個驅(qū)動部件，一個導(dǎo)向輪，控制板卡，蓄電池，以及電機能控部件，所述壓緊驅(qū)動部件均包括皮帶輪、皮帶壓緊機構(gòu)以及驅(qū)動皮帶輪的電機，所述驅(qū)動部件包括皮帶輪和驅(qū)動皮帶輪的電機，所述電機能控部件包括相互并聯(lián)的饋能電池、能耗電阻和超級電容，所述電機能控部件分別與壓緊驅(qū)動部件和驅(qū)動部件的電機并聯(lián)，所述電機能控部件均與蓄電池相連，所述壓緊驅(qū)動部件和驅(qū)動部件的皮帶輪以及導(dǎo)向輪通過皮帶串聯(lián)連成回路，所述皮帶壓緊機構(gòu)用于壓緊相應(yīng)皮帶輪上的皮帶，上述所有電機、蓄電池、饋能電池、能耗電阻和超級電容均設(shè)有與控制板卡相連的通斷開關(guān)，所述能耗電阻的阻值和超級電容的電容大小均為可調(diào)，且可分別通過控制板卡調(diào)節(jié)能耗電阻的阻值大小和超級電容的電容大小。

作為優(yōu)選，所述壓緊驅(qū)動部件有2-4個。

一種利用上述實驗裝置進行能耗實驗方法，其特征在于：在對電動汽車、智能汽車或機器人進行研究實驗時，利用所述壓緊驅(qū)動部件分別代替電動汽車、智能汽車或機器人的多個相應(yīng)獨立的驅(qū)動機構(gòu)，用多個壓緊驅(qū)動部件之間的相對運動來模擬現(xiàn)實工作中驅(qū)動機構(gòu)相對于工作環(huán)境的運動，所述工作環(huán)境為路面。

作為優(yōu)選，當(dāng)需要模擬實驗研究對象的多個驅(qū)動機構(gòu)主動運動時，所述控制板卡控制所述蓄電池給所述壓緊驅(qū)動部件的電機供電，使其皮帶輪轉(zhuǎn)動；而同時接通與驅(qū)動部件的電機并聯(lián)的能耗電阻和超級電容，使驅(qū)動部件的皮帶輪給皮帶的轉(zhuǎn)動提供阻力，并通過控制板卡控制與驅(qū)動部件并聯(lián)的能耗電阻的電阻值和超級電容的電容值來調(diào)整阻力的大小。

作為優(yōu)選，當(dāng)需要模擬實驗研究對象的多個驅(qū)動機構(gòu)被動運動時，如電動汽車的無動力下坡運動，所述控制板卡控制所述蓄電池給多個壓緊驅(qū)動部件供電斷開，使其無動力；同時，控制板卡控制所述蓄電池給所述驅(qū)動部件的電機供電，使其皮帶輪轉(zhuǎn)動，進而帶動所述多個壓緊驅(qū)動部件轉(zhuǎn)動，同時，控制板卡可控制相應(yīng)壓緊驅(qū)動部件的能耗電阻接入電阻值和超級電容的電容值來控制相應(yīng)壓緊驅(qū)動部件的轉(zhuǎn)動速度。

本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明實現(xiàn)了能夠在一個固定的平臺和環(huán)境上做實驗，不需在復(fù)雜的實體和現(xiàn)實環(huán)境中做實驗，其結(jié)構(gòu)和過程簡單，安全，方便。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明所述一種用于多驅(qū)動行走機構(gòu)的多功能實驗方法的方案示意圖。

1-壓緊驅(qū)動部件A，2-壓緊驅(qū)動部件B，3-壓緊機構(gòu)A，4-壓緊機構(gòu)B，5-驅(qū)動皮帶輪，6-導(dǎo)向輪，7-皮帶，8-超級電容A，9-饋能電池A，10-能耗電阻A，11-超級電容B，12-饋能電池B，13-能耗電阻B，14-超級電容C，15-饋能電池C，16-能耗電阻C，17-控制板卡，18-蓄電池。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。圖中，

一種用于多驅(qū)動行走機構(gòu)的多功能實驗裝置，所述實驗裝置包括：壓緊驅(qū)動部件A1，壓緊驅(qū)動部件B2，壓緊機構(gòu)A3，壓緊機構(gòu)B4，驅(qū)動皮帶輪5，導(dǎo)向輪6，皮帶7，超級電容A8，饋能電池A9，能耗電阻A10，超級電容B11，饋能電池B12，能耗電阻B13，超級電容C14，饋能電池C15，能耗電阻C16，控制板卡17，蓄電池18。

所述控制板卡17和蓄電池18安裝在一起。所述超級電容A8、饋能電池A9和能耗電阻A10并聯(lián)，并并聯(lián)在壓緊驅(qū)動部件A1的兩端。所述超級電容B11、饋能電池B12和能耗電阻B13并聯(lián)，并并聯(lián)在壓緊驅(qū)動部件B2的兩端。所述超級電容C14、饋能電池C15和能耗電阻C16并聯(lián)，并并聯(lián)在驅(qū)動皮帶輪5的電機的兩端。所述皮帶7繞在所述壓緊驅(qū)動部件A1、導(dǎo)向輪6、壓緊驅(qū)動部件B2和驅(qū)動皮帶輪5上。所述壓緊機構(gòu)A3將皮帶7壓緊在壓緊驅(qū)動部件A1上，并能通過壓緊機構(gòu)A3的壓緊來調(diào)整皮帶7在壓緊驅(qū)動部件A1上的包裹角和皮帶7的張緊度。所述壓緊機構(gòu)B4將皮帶7壓緊在壓緊驅(qū)動部件B2上，并能通過壓緊機構(gòu)B4的壓緊來調(diào)整皮帶7在壓緊驅(qū)動部件B2上的包裹角和皮帶7的張緊度。所述控制板卡17能夠控制上述壓緊驅(qū)動部件A1、壓緊驅(qū)動部件B2、驅(qū)動皮帶輪5的運轉(zhuǎn)與停止，能控制所述蓄電池18的通電與斷開，能夠控制所有超級電容、能耗電阻、饋能電池的接入和斷開，并能控制所有能耗電阻的接入值大小。

一種用于多驅(qū)動行走機構(gòu)的功能實驗方法，包括以下內(nèi)容：

A、在上述所提供的一種用于多驅(qū)動行走機構(gòu)的多功能實驗裝置中，所述壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2分別可代替需要的實驗研究對象如電動汽車、智能汽車或機器人的兩個獨立的驅(qū)動部件，三個或三個以上驅(qū)動部件的類似。用壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2與皮帶7之間的相對運動來模擬現(xiàn)實工作中驅(qū)動部件相對于工作環(huán)境如路面的運動。

B、壓緊驅(qū)動部件A1所并聯(lián)的超級電容A8、能耗電阻A10和饋能電池A9代替所實驗研究對象其中一個驅(qū)動部件所并聯(lián)的超級電容、能耗電阻和饋能電池。

C、壓緊驅(qū)動部件B2所并聯(lián)的超級電容B11、能耗電阻B13和饋能電池B12代替所實驗研究對象另一個驅(qū)動部件所并聯(lián)的超級電容、能耗電阻和饋能電池。

D、所述壓緊驅(qū)動部件A1和所述壓緊驅(qū)動部件B2與所述皮帶7之間的相對運動可替代所實驗研究對象中驅(qū)動部件與環(huán)境的相對運動，如電動汽車車輪相對路面的運動。

E、當(dāng)需要模擬實驗研究對象的兩個驅(qū)動部件主動運動時，所述控制板卡17控制所述蓄電池18給所述壓緊驅(qū)動部件A1和所述壓緊驅(qū)動部件B2供電，并使其轉(zhuǎn)動；而同時接通與所述驅(qū)動皮帶輪5的電機并聯(lián)的能耗電阻C16和超級電容C14，使其給皮帶7的轉(zhuǎn)動提供阻力，即給壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2的轉(zhuǎn)動提供阻力，并能通過控制能耗電阻C16的電阻值和超級電容C14的電容值來調(diào)整阻力的大小。

F、當(dāng)需要模擬實驗研究對象的兩個驅(qū)動部件被動運動時，如電動汽車的無動力下坡運動，所述控制板卡17控制所述蓄電池18給所述壓緊驅(qū)動部件A1和所述壓緊驅(qū)動部件B2供電斷開，使其無動力；同時，控制板卡17控制所述蓄電池18給所述驅(qū)動皮帶輪5的電機供電，使其帶動皮帶7轉(zhuǎn)動，進而帶動所述壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2轉(zhuǎn)動。同時，控制板卡17可控制能耗電阻A10和能耗電阻B13的接入的電阻值以及超級電容A8和超級電容B11的電容值來控制壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2的轉(zhuǎn)動速度。

實施例1：

用該發(fā)明模擬電動汽車或機器人兩個獨立驅(qū)動部件的協(xié)同控制實驗。所述控制板卡17控制所述蓄電池18給所述壓緊驅(qū)動部件A1和所述壓緊驅(qū)動部件B2供電，并使其轉(zhuǎn)動；而同時接通與所述驅(qū)動皮帶輪5并聯(lián)的能耗電阻C16和超級電容C14，使其給皮帶7的轉(zhuǎn)動提供阻力，即給壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2的轉(zhuǎn)動提供阻力，并能通過控制能耗電阻C16的電阻值和超級電容C14的電容值來調(diào)整阻力的大小。

為了模擬現(xiàn)實工作中兩個獨立驅(qū)動部件所受阻力不相等的情況，將所述壓緊機構(gòu)A3和所述壓緊機構(gòu)B4的壓緊程度調(diào)整成不一樣的狀態(tài)，即壓緊力和皮帶7包裹角不一樣。此時可通過調(diào)整控制算法，控制蓄電池18給壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2的電流值，使二者達到相同的速度，即研究兩個獨立驅(qū)動的協(xié)同控制。同時，可通過控制能耗電阻C16的電阻值和超級電容C14的電容值來調(diào)整阻力的大小，即可模擬電動汽車或機器人兩個獨立驅(qū)動所受的阻力。

實施例2：

用該發(fā)明模擬電動汽車或機器人的兩個獨立驅(qū)動部件無動力下坡空速和饋能實驗，所述控制板卡17控制所述蓄電池18給所述壓緊驅(qū)動部件A1和所述壓緊驅(qū)動部件B2供電斷開，使其無動力；同時，控制板卡17控制所述蓄電池18給所述驅(qū)動皮帶輪5供電，使其帶動皮帶7轉(zhuǎn)動，進而帶動所述壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2轉(zhuǎn)動。同時，控制板卡17可控制能耗電阻A10和能耗電阻B13的接入的電阻值以及超級電容A8和超級電容B11的電容值來控制壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2的轉(zhuǎn)動速度。

為了模擬現(xiàn)實工作中兩個獨立驅(qū)動部件所受阻力不相等的情況，將所述壓緊機構(gòu)A3和所述壓緊機構(gòu)B4的壓緊程度調(diào)整成不一樣的狀態(tài)，即壓緊力和皮帶7包裹角不一樣。此時可通過調(diào)整控制算法，控制與壓緊驅(qū)動部件A1并聯(lián)的能耗電阻A10的電阻值和超級電容A8的電容值，以及控制與壓緊驅(qū)動部件B2并聯(lián)的能耗電阻B13和超級電容B11的電容值來改變壓緊驅(qū)動部件A1和壓緊驅(qū)動部件B2所受的阻力，進而將二者速度控制在相同值。同時，可通過控制蓄電池18給驅(qū)動皮帶輪5供電的大小控制驅(qū)動皮帶輪5的轉(zhuǎn)速，進而控制整個驅(qū)動皮帶輪5轉(zhuǎn)動的速度，即可模擬現(xiàn)實工作中電動汽車或機器人行駛的速度。