银河(he)航(hang)天(tian)（西安(an)）科(ke)技(ji)有限公司(si)的转动(dong)单(dan)元(yuan)测试(shi)系统(tong)案(an)例

　　近(jin)日，东(dong)莞张力测(ce)控(kong)技术有(you)限(xian)公司(si)交(jiao)付给(gei)银河(he)航天(西安)科技(ji)有(you)限公(gong)司(si)的(de)转(zhuan)动单(dan)元测(ce)试(shi)系(xi)统(tong)设(she)备已完(wan)成(cheng)交(jiao)付(fu)并投(tou)入(ru)使用(yong)。随(sui)着(zhe)科技(ji)日新月(yue)异(yi)的(de)发(fa)展，机(ji)器(qi)人(ren)行业(ye)的发展已经势不可(ke)挡。机器人(ren)已(yi)经广(guang)泛(fan)应(ying)用(yong)于(yu)餐饮，建(jian)筑，工业生产(chan)等(deng)行业(ye)。而由(you)东(dong)莞(guan)张力测控技术有(you)限公司定制的这套(tao)转(zhuan)动(dong)单(dan)元(yuan)测(ce)试系(xi)统就是针(zhen)对机(ji)器人关节(jie)电机中(zhong)的(de)一个(ge)重要部(bu)分——舵机的(de)测(ce)试而(er)研(yan)发(fa)制(zhi)造(zao)的(de)。

　　设(she)备(bei)现场调试及(ji)展示(shi)图

　　测(ce)试(shi)系(xi)统设(she)备介(jie)绍

　　转动(dong)单元测试(shi)系统(tong)由(you)加载系统部(bu)分(fen)(包(bao)含(han)负载电机(ji);伺服(fu)驱动器;扭矩传(chuan)感(gan)器(qi);角(jiao)度传感(gan)器)、 转(zhuan)动单(dan)元测(ce)控系统(tong)部(bu)分(包含(han)工(gong)业控(kong)制计(ji)算(suan)机;加载(zai)控(kong)制(zhi)器(qi);电(dian)机供电电源)、辅助(zhu)单(dan)元(包(bao)含(han)测(ce)试(shi)线(xian)缆;PLC;进(jin)给电(dian)机;测试机架(jia);测(ce)试(shi)工(gong)装等(deng))以(yi)及(ji)相(xiang)应的转动单(dan)元测试(shi)软(ruan)件(jian)等组成(cheng)。测(ce)试软(ruan)件用 LABVIEW 编(bian)写，能够实现电阻测(ce)试，跑(pao)合(he)同(tong)心(xin)度测试(shi)，启(qi)动电流测试(shi)，转动(dong)精(jing)度动/静(jing)态测(ce)试，位置(zhi)准(zhun)确度和(he)位(wei)置重复(fu)性(xing)测试(shi)，摆(bai)角测试和扭矩测(ce)试，输(shu)出(chu)力(li)矩测试(shi)，断(duan)电保(bao)持测(ce)试(shi)等(deng)舵(duo)机(ji)特(te)性相(xiang)关的测(ce)试(shi)。(软(ruan)件是可(ke)以(yi)根据(ju)需(xu)求定制的(de))。

　　1.摆角测试(shi)和扭(niu)矩(ju)测试(shi)：

　　在转动(dong)单(dan)元(yuan)使能状态(tai)下，往转(zhuan)动(dong)单元(yuan)轴(zhou)左右(you)施(shi)加一(yi)个(ge)力(li)，测(ce)量角(jiao)度变(bian)化。可(ke)在(zai)各个位置(zhi)下进(jin)行测(ce)量。

　　输出(chu)力(li)矩测试：

　　当(dang)用于(yu)测试(shi)转(zhuan)动(dong)单(dan)元力矩测(ce)试时，测(ce)试软件(jian)开(kai)环(huan)控(kong)制(zhi)被(bei)测(ce)转动单元连(lian)续运转(zhuan)，同(tong)时(shi)测试(shi)软(ruan)件根据(ju)用(yong)户设(she)定加载扭(niu)矩(ju)值通(tong)过(guo)PID控(kong)制(zhi)伺(ci)服电机(ji)输出至(zhi)用(yong)户的设(she)定扭矩(ju)，通过(guo)采(cai)集测(ce)试台上的角度(du)传感器的值，来(lai)判断(duan)被(bei)测转动(dong)单(dan)元在额定负(fu)载(zai)情(qing)况下(xia)能否(fou)正常运转，电流(liu)是否(fou)在(zai)设计的(de)额(e)定(ding)电流(liu)允许偏差范围(wei)。

　　电阻(zu)测试(shi)：

　　设(she)定(ding)每(mei)个(ge)电(dian)阻(zu)项的电(dian)阻下限，上(shang)限(不设置即(ji)为(wei)不进(jin)行判定)，点击(ji)开(kai)始(shi)测(ce)试(shi)，即可测试出(chu)每个电(dian)阻(zu)的(de)阻值(zhi)并进行(xing)判定，并在测试结果显(xian)示合格或(huo)不合(he)格(ge)。如(ru)果(guo)全部电阻(zu)项(xiang)目(mu)合格，会显(xian)示(shi)绿灯(deng)，其(qi)中有(you)一个电阻项(xiang)目测(ce)试不合(he)格(ge)则显(xian)示红灯(deng)。

　　跑(pao)合(he)同(tong)心(xin)度测试：

　　通过(guo)测试软(ruan)件(jian)控(kong)制(zhi)被(bei)测(ce)电(dian)机驱动(dong)来(lai)驱动被(bei)测(ce)产(chan)品(pin)运(yun)转(zhuan)在(zai)设定转(zhuan)速和(he)角度下(xia)动;各(ge)密(mi)封处(chu)、 各(ge)结(jie)合处(chu)是(shi)否漏(lou)油(you)、渗(shen)油(you);运(yun)转(zhuan)是否(fou)平(ping)稳，是(shi)否发(fa)生(sheng)冲击(ji)、异(yi)响(xiang)等(deng)。同时通过磁(ci)吸(xi)式振(zhen)动(dong)传感(gan)器(qi)采(cai)集(ji)被(bei)测转(zhuan)动单元(yuan)机械(xie)转(zhuan)态是(shi)否平稳。

　　启动(dong)电流测试(shi)：

　　点击(ji)开始测(ce)试(shi)后，直流(liu)电(dian)源(yuan)从(cong)起始(shi)电流(liu)开始(shi)，在每一个限制(zhi)电流下使(shi)转动单元启动，判定(ding)转动(dong)单(dan)元(yuan)是否(fou)运(yun)转，如(ru)果(guo)运转，根(gen)据设置的(de)启动电(dian)流(liu)上限值进行判定(ding)。否(fou)则(ze)，逐步递(di)增(zeng)直流(liu)电源(yuan)的(de)限制(zhi)电(dian)流，直(zhi)到(dao)转动单(dan)元运转(zhuan)或到达最(zui)大的(de)限(xian)制(zhi)电(dian)流。

　　转动(dong)精(jing)度(du)静(jing)态测试(shi)：

　　设置(zhi)起(qi)始角(jiao)度，终止角度，角(jiao)度(du)递增，负(fu)载(zai)力(li)矩(ju)等(deng)，转(zhuan)动单元(yuan)从(cong)初始角度开(kai)始，按照(zhao)角度递增(zeng)，运(yun)行到(dao)每(mei)一个(ge)位(wei)置，读取当前位(wei)置的基(ji)准角(jiao)度，旋(xuan)变(bian)角(jiao)度，计(ji)算出旋变(bian)角度(du)正(zheng)负(fu)最(zui)大误差和(he)静态(tai)转动精度(du)(将(jiang)旋变(bian)角度误(wu)差进(jin)行RMS计算(suan)得(de)出)。

　　转(zhuan)动(dong)精度动态(tai)测试(shi)：

　　从起始(shi)角度开(kai)始，按照(zhao)一定速(su)度(du)运行到(dao)终(zhong)止(zhi)角(jiao)度，实(shi)时(shi)采(cai)集旋(xuan)变角(jiao)度(du)和(he)基(ji)准(zhun)角(jiao)度，并(bing)计(ji)算误差(cha)，并(bing)将(jiang)最终(zhong)所(suo)有数据计算(suan)出(chu)旋(xuan)变角度(du)正负最(zui)大误差，和(he)动(dong)态转(zhuan)动精度，计(ji)算方法(fa)与转(zhuan)动(dong)精度(du)静(jing)态测试相(xiang)同。

　　位(wei)置准(zhun)确(que)性和(he)可重(zhong)复(fu)性测试(shi)：

　　通(tong)过(guo)设定负(fu)载力矩，转(zhuan)动单元速(su)度(du)，位置，循环(huan)次数(shu)，转(zhuan)动单元在(zai)不同(tong)的工(gong)况下往复运(yun)行(xing)，测量(liang)转(zhuan)动单(dan)元(yuan)的控(kong)制(zhi)精度。

　　断(duan)电(dian)保持(chi)测(ce)试：

　　测(ce)试(shi)软件(jian)控(kong)制(zhi)转动(dong)单(dan)元的(de)步进(jin)电(dian)机断(duan)电(dian)，测试(shi)软件(jian)控(kong)制加载(zai)电机(ji)逐步从 0Nm 施加外部(bu)载荷至(zhi)设(she)定(ding)扭(niu)矩来(lai)拖动(dong)转(zhuan)动(dong)单元输出(chu)轴同(tong)时(shi)记(ji)录此时的扭(niu)矩(ju)传感器(qi)数值(zhi)、转(zhuan)动单元(yuan)旋变(bian)数值，测(ce)试系(xi)统(tong)的光(guang)电(dian)编(bian)码器(qi)器(qi)数值。当(dang)转动(dong)角(jiao)度(du)大于某数值( 如(ru) 0.1° )而负载(zai)力(li)矩小于(yu)设(she)定(ding)值(如 1.5N.m) 时视(shi)为(wei)不合格，当转(zhuan)动(dong)角(jiao)度(du)小(xiao)于某数(shu)值(zhi)(如(ru) 0.1° )而负载力矩(ju)大于(yu)设(she)定值(如(ru) 2.5N.m)时(shi)视为(wei)转动(dong)单(dan)元(yuan)内(nei)部(bu)卡死(si)为(wei)不合(he)格。