機器人旋轉關節模組測試系統

一、機器人關節模組測試系統適用標準

隨著人形機器人產業的快速發展，從國家標準到行業團體標準，已經形成了一套較為完善的技術規范體系。AIP艾普的機器人旋轉關節測試系統正是基于這套體系設計的，可滿足一下標準：

1、GB/T 43200-2023 機器人一體化關節性能及試驗方法

2、GB/T 35089-2018機器人用精密齒輪傳動裝置試驗方法

3、GB/T 36491-2018機器人用擺線針輪行星齒輪傳動裝置通用技術條件

4、GB/T 40729-2021精密齒輪傳動裝置疲勞壽命試驗方法

5、GB/T 39266-2020工業機器人機械環境可靠性要求和測試方法

6、GB/T 755-2008《旋轉電機定額和性能試驗方法》

7、GB/T 21663-2008《小容量節能環保隱極同步發電機技術要求》

8、GB/T 1029-2005《三相同步電機試驗方法》

9、JB/T 1093-2010《牽引電機基本試驗方法》

二、機器人旋轉關節模組測試系統組成

機器人旋轉關節模組測試系統硬件主要由測試臺、電控系統和工控機等三部分組成。

將檢測系統拆分為多個核心硬件模塊，基于EtherNET/CAN高速總線（通信速率10-100Mbps）實現互聯。

1、測試臺

測試臺面設有滑軌，滑軌上分別同軸安裝被測關節、位置傳感器、扭矩傳感器、加載伺服電機。加載伺服電機安裝工裝模塊可左右移動，實現兩種加載電機分別于大小旋轉關節的高精度連接。

旋轉關節采用固定安裝法蘭盤，不同型號配有單獨的安裝法蘭盤，利用設備L型工作臺的銷釘及螺栓固定，使用不同的固定法蘭盤安裝在設備L型支架上。如下圖所示。

臺面有供旋轉關節的端子DC+ DC-，旋轉關節剎車模塊供電的端子DC+ DC-，關節的通訊連接端口CAN-BUS、etherCAT及其他端子例如：Encoder、Temperature、Voltage等端口 。

2、測控系統

主要由高速采集系統、電位均衡系統、直流電源（不同測試臺，配置不同測試電源）、伺服驅動器 、測控系統和安全控制電路等組成。

測控系統的下發頻率20-50 kHz，轉速/位置/扭矩等采樣數據頻率20-50kHz。下發被測試通訊指令、樣件反饋、傳感器，反饋需在同一時間軸上，時間小于1ms。

3、能量回收

能量回饋裝置是測試系統的關鍵組成部分，其主要功能是將對拖測試中 負載電機處于再生制動狀態時所產生的電能，高效、安全地回饋至電網，從 而確保系統穩定運行并實現節能。 能量回饋裝置必須適應中國電網標準，其輸出額定電壓頻率為 50Hz，允 許工作范圍為 50Hz ± 3Hz。 裝置的輸入電壓頻率必須與電網頻率保持一致。 輸入/輸出線序必須嚴格按照 中國國家標準（國標） 執行，確保接線正 確無誤。 

機器人旋轉關節模組測試系統關注摩擦力設計，空載測試摩擦力，且摩擦力應在測試系統內作補償。

4、伺服系統

主要由伺服直流電源、伺服驅動器與兩臺伺服電機（內含編碼器）組成。 速度模式下，可以作為主電動機拖動 DUT 電機按照 指定速度運轉；轉矩模式下，可以做為 DUT 電機的負載施加指定的轉矩運轉。

5、環境倉系統（選配）

環境系統：主要由高低溫箱、溫度采集器組成。該系統可以模擬關節的實際工作溫度環境。環境模擬溫度：-40攝氏度到150攝氏度。

三、機器人旋轉關節模組測試系統安裝尺寸

機器人旋轉關節模組測試系統1950mm，寬850mm，高1600mm，設備總重：1400KG。