[发明专利]踏板单元测试系统及其控制方法

摘要

本发明公开了一种踏板单元的测试系统及其控制方法，包括夹具、踏板检测机构；所述夹具固定踏板单元；踏板检测机构包括伺服电机，该伺服电机带动丝杆旋转，丝杆驱动测试推杆进退，该测试推杆推动踏板单元的踏板旋转；测试推杆上设置有压力传感器,所述压力传感器用于检测踏板的阻力；伺服电机的输出轴上设置有旋转编码器，所述旋转编码器用于检测测试推杆的位移；伺服电机、压力传感器、旋转编码器均连接到数据处理装置，数据处理装置读取压力传感器以及旋转编码器的输出数据并结合丝杆导程、踏板固定参数，计算并输出踏板转动角度和踏板阻力数据。本发明能够精确且高效地测量踏板转动角度以及踏板阻力，测试过程由软件控制自动运行。

主权项

1.一种踏板单元测试系统，其特征在于：包括夹具(1)、踏板检测机构(2)、数据处理装置；所述夹具(1)用于固定踏板单元；踏板检测机构(2)包括伺服电机(21)，所述伺服电机(21)通过联轴器(22)带动丝杆(23)旋转，丝杆(23)驱动测试推杆(24)进退，该测试推杆(24)推动所述踏板单元的踏板旋转；所述测试推杆(24)上设置有压力传感器(25),所述压力传感器(25)用于检测踏板的阻力；伺服电机(21)的输出轴上设置有旋转编码器(26)，所述旋转编码器(26)用于检测测试推杆(24)的位移；旋转编码器(26)通过检测伺服电机(21)输出轴的转数结合丝杆(23)的导程检测测试推杆(24)的位移；伺服电机(21)、压力传感器(25)、旋转编码器(26)均连接到数据处理装置，所述数据处理装置控制伺服电机(21)的运转从而通过测试推杆(24)推动踏板单元的踏板旋转；所述数据处理装置读取压力传感器(25)以及旋转编码器(26)的输出数据并结合丝杆(23)的导程以及踏板单元的踏板固定参数，计算并输出踏板转动角度和踏板阻力数据；数据处理装置根据旋转编码器(26)的输出数据结合踏板单元的固定参数计算踏板转动角度的方法包括如下步骤：步骤一、定义测试推杆(24)顶端的起始点为B点，定义测试推杆(24)顶端接触到踏板时的接触点为C点，定义测试推杆(24)顶端推动踏板到极限位置时的接触点为D点，线段BD与线段CD通过旋转编码器(26)的读数计算得到，确立C点位置通过压力传感器(25)压力的起始值对应的旋转编码器(26)的读数计算获得；步骤二、定义踏板的回转中心A点，定义C＇点为C点绕回转中心A点旋转的终点，AC＝AC＇，∠C＇AC即为踏板的转动角度，由于踏板单元固定在夹具(1)上,所以A点位置确定,A点到B点的线段AB为踏板单元的踏板固定参数之一,A点、B点、D点形成的角∠ABD也为踏板单元的踏板固定参数之一，定义直线段AE是踏板臂曲线在A点的切线，定义直线段C＇E是切线AE的垂线，C＇E的长度也为踏板单元的踏板固定参数之一；线段AB、角∠ABD、直线段C＇E均测量得到；步骤三、数据处理装置采用如下公式进行计算踏板的转动角度∠C＇AC， ∠ C ′ A C = a r c c o s AD 2 + AC 2 - CD 2 2 A C × A D - arcsin C ′ E A C + arcsin C ′ E A D - - - ( 1 ) ]]>其中AD为A点到D点的距离；其中AD2＝BD2+AB2-2×BD×AB×cos∠ABD (2)其中AC2＝(BD-CD)2+AB2-2×(BD-CD)×AB×cos∠ABD (3)其中线段AB、角∠ABD、直线段C＇E均测量得到，线段BD与线段CD通过旋转编码器(26)的读数结合丝杆(23)的导程计算得到。