專利名稱：一種可升降四自由度毫米波探測裝置測試平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬機(jī)械工程測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可升降四自由度毫米波探測裝置測試平臺，適用于毫米波探測裝置及相關(guān)產(chǎn)品在運(yùn)動過程中性能的測試。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，毫米波技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣闊。在工業(yè)領(lǐng)域，采用毫米波技術(shù)對極限條件下的設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測逐步實(shí)施；在民用領(lǐng)域，基于毫米波技術(shù)的汽車、船舶、飛機(jī)等動力系統(tǒng)防撞已經(jīng)在歐美高端裝備上開始應(yīng)用，無人駕駛逐漸步入發(fā)展軌道。毫米波探測裝置測試平臺可模擬毫米波探測裝置的真實(shí)工作條件。由于受毫米波探測裝置測試平臺的制約，毫米波技術(shù)在我國的應(yīng)用一直比較滯后。如何測試毫米波探測裝置及相關(guān)產(chǎn)品在運(yùn)動過程中的可靠性，是我們長期以來尋求解決的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種可升降四自由度毫米波探測裝置測試平臺，解決毫米波探測裝置及相關(guān)產(chǎn)品在運(yùn)動過程中性能的測試問題。采用的技術(shù)方案是:
一種可升降四自由度毫米波探測裝置測試平臺，包括二個支架、三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)。三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置，包括第一運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、第二運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和第三運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。第一運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，包括第一電機(jī)、第一導(dǎo)軌、第一滑塊和第一電機(jī)動力傳動組件。第一滑塊扣設(shè)在第一導(dǎo)軌的上端面上，第一滑塊有帶內(nèi)螺紋的絲杠通孔，第一導(dǎo)軌的一端固定連接有齒輪室。第一電機(jī)動力傳動組件，包括第一絲杠、第一電機(jī)錐齒輪和第一絲杠錐齒輪，第一絲杠裝設(shè)在第一導(dǎo)軌內(nèi)，且與第一滑塊的絲杠通孔螺紋聯(lián)結(jié)，第一絲杠的無螺紋段伸入到齒輪室內(nèi)，并裝設(shè)有第一絲杠錐齒輪，第一電機(jī)固定在齒輪室的側(cè)壁上，第一電機(jī)的輸出軸穿過齒輪室側(cè)壁上的電機(jī)軸孔伸入到齒輪室內(nèi)，第一電機(jī)的輸出軸上裝設(shè)有第一電機(jī)錐齒輪，且第一電機(jī)錐齒輪與第一絲杠錐齒輪嚙合。第二運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，包括第二電機(jī)、第二滑塊、第二導(dǎo)軌和第二電機(jī)動力傳動組件；第二導(dǎo)軌固定連接有第二齒輪室，第二電機(jī)固定在第二齒輪室的側(cè)壁上，第二滑塊扣設(shè)在第二導(dǎo)軌上，第二電機(jī)動力傳動組件在結(jié)構(gòu)上與第一滑塊動力傳動組件相同，第二滑塊與裝設(shè)在第二導(dǎo)軌內(nèi)的絲杠螺紋聯(lián)結(jié)。第三運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，包括第三電機(jī)、第三滑塊、第三導(dǎo)軌和第三電機(jī)動力傳動組件，第三導(dǎo)軌固定連接有第三齒輪室，第三電機(jī)固定在第三齒輪室的側(cè)壁上，第三滑塊扣設(shè)在第三導(dǎo)軌上，第三電機(jī)動力傳動組件與第一電機(jī)動力傳動組件在結(jié)構(gòu)上相同，第三滑塊與裝設(shè)在第三導(dǎo)軌內(nèi)的絲杠螺紋聯(lián)結(jié)。第一滑塊的上端面與第二導(dǎo)軌的下端面固定連接，且第二導(dǎo)軌與第一導(dǎo)軌垂直，第三導(dǎo)軌豎直設(shè)置，第三滑塊的端面與第二滑塊的側(cè)壁固定連接，且第三導(dǎo)軌與第二導(dǎo)軌垂直。第一導(dǎo)軌由二個高度能調(diào)節(jié)的支柱支撐在毫米波探測裝置測試平臺上。第一電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動第一電機(jī)錐齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動與第一電機(jī)錐齒輪嚙合的第一絲杠錐齒輪轉(zhuǎn)動，第一絲杠錐齒輪轉(zhuǎn)動又帶動第一絲杠轉(zhuǎn)動，第一絲杠轉(zhuǎn)動則帶動第一滑塊在第一導(dǎo)軌上縱向運(yùn)動，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系Y軸方向上運(yùn)動。同理，第二電機(jī)轉(zhuǎn)動，第二電機(jī)帶動第二導(dǎo)軌內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動，第二導(dǎo)軌內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動使第二滑塊在第二導(dǎo)軌上橫向運(yùn)動，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系X軸方向上運(yùn)動。第三電機(jī)轉(zhuǎn)動，第三電機(jī)帶動第三導(dǎo)軌內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動，第三導(dǎo)軌內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動迫使第三滑塊在第三導(dǎo)軌上上下運(yùn)動，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系Z軸方向上運(yùn)動。 第三導(dǎo)軌的下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括殼體、第四電機(jī)、傳動軸錐齒輪、第四電機(jī)錐齒輪和傳動軸；殼體固定在第三導(dǎo)軌的下端，第四電機(jī)固定在殼體上，第四電機(jī)輸出軸穿過殼體上的軸孔伸入殼體內(nèi)，第四電機(jī)錐齒輪裝設(shè)在第四電機(jī)輸出軸上，傳動軸上端穿過殼體上的傳動軸通孔插入殼體內(nèi)，傳動軸錐齒輪裝設(shè)在傳動軸上，且與第四電機(jī)錐齒輪嚙合。第四電機(jī)轉(zhuǎn)動，第四電機(jī)通過第四電機(jī)輸出軸軸上的第四電機(jī)錐齒輪帶動與之嚙合的傳動軸錐齒輪，使傳動軸繞豎直方向旋轉(zhuǎn)，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系中繞Z軸旋轉(zhuǎn)。第三導(dǎo)軌下端與殼體固定連接，固定機(jī)構(gòu)為帶有多個被測裝置固定孔的連桿，連桿的上端與傳動軸固定連接。所述二個支架的上端分別與第一導(dǎo)軌的下端面固定連接。所述支架為高度固定式支架或高度能調(diào)節(jié)式支架。高度能調(diào)節(jié)支架由底座、第一支管、第二支管、第三支管和上支板構(gòu)成。第一支管的下端固定在底座上，第一支管、第二支管和第三支管上分別有多個限位孔，第二支管下部插入第一支管內(nèi)，第三支管下部插入第二支管內(nèi)，上支板固定在第三支管的上端。第二支管和第三支管伸或縮到設(shè)定高度后通過定位銷定位。上支板與第一導(dǎo)軌的下端面固定連接。由于三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置由三組運(yùn)動導(dǎo)軌構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)毫米波探測裝置在三維空間內(nèi)的任意運(yùn)動。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)毫米波探測裝置在豎直方向上任意角度旋轉(zhuǎn)。固定機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)把毫米波探測裝置固定在測試平臺上。測試平臺可通過三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各種毫米波探測裝置模擬四自由度運(yùn)動，并進(jìn)行相關(guān)性能測試。優(yōu)點(diǎn)及效果:通過本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施，能夠在不同高度、不同天氣、不同背景條件下測試毫米波探測裝置是否能正確地探測、識別、跟蹤等，大大方便了毫米波探測裝置的調(diào)試和檢測。


圖1是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的可升降支架結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的第一導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種四自由度毫米波探測裝置測試平臺，包括可二個支架5、三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置
6、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7和固定機(jī)構(gòu)。三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置6，包括第一運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、第二運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和第三運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。第一運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu),包括第一電機(jī)12、第一導(dǎo)軌14、第一滑塊13和第一電機(jī)動力傳動組件。第一滑塊13扣設(shè)在第一導(dǎo)軌14的上端面上，第一滑塊13有帶內(nèi)螺紋的絲杠通孔，第一導(dǎo)軌14的一端固定連接有第一齒輪室I。第一滑塊動力傳動組件，包括第一絲杠21、第一電機(jī)錐齒輪22和第一絲杠錐齒輪23，第一絲杠21裝設(shè)在第一導(dǎo)軌14內(nèi)，且與第一滑塊13的絲杠通孔螺紋聯(lián)結(jié)，第一絲杠21的無螺紋段伸入到第一齒輪室I內(nèi)，并裝設(shè)有第一絲杠錐齒輪23,第一電機(jī)12固定在第一齒輪室I的側(cè)壁上，第一電機(jī)12的輸出軸28穿過第一齒輪室I側(cè)壁上的電機(jī)軸孔伸入到第一齒輪室I內(nèi)，第一電機(jī)16的輸出軸24上裝設(shè)有第一電機(jī)錐齒輪22，且第一電機(jī)錐齒輪22與第一絲杠錐齒輪23嚙合。第二運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，包括第二電機(jī)15、第二滑塊16、第二導(dǎo)軌17和第二電機(jī)動力傳動組件；第二導(dǎo)軌17固定連接有第二齒輪室2，第二電機(jī)15固定在第二齒輪室2的側(cè)壁上，第二滑塊16扣設(shè)在第二導(dǎo)軌17上，第二電機(jī)動力傳動組件在結(jié)構(gòu)上與第一電機(jī)動力傳動組件相同，第二滑塊16與裝設(shè)在第二導(dǎo)軌17內(nèi)的絲杠螺紋聯(lián)結(jié)。第三運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，包括第三電機(jī)18、第三滑塊19、第三導(dǎo)軌20和第三電機(jī)動力傳動組件，第三導(dǎo)軌20固定連接有第三齒輪室3，第三電機(jī)18固定在第三齒輪室3的側(cè)壁上，第三滑塊19扣設(shè)在第三導(dǎo)軌20上，第三電機(jī)動力傳動組件與第一電機(jī)動力傳動組件在結(jié)構(gòu)上相同，第三滑塊19與裝設(shè)在第三導(dǎo)軌20內(nèi)的絲杠螺紋聯(lián)結(jié)。第一滑塊13的上端面與第二導(dǎo)軌17的下端面固定連接，且第二導(dǎo)軌17與第一導(dǎo)軌14垂直，第三導(dǎo)軌20豎直設(shè)置，第三滑塊19的端面與第二滑塊16的側(cè)壁固定連接，且第三導(dǎo)軌20與第二導(dǎo)軌17垂直。第一導(dǎo)軌14由可升降機(jī)構(gòu)5支撐在毫米波探測裝置測試平臺上。第一電機(jī)12轉(zhuǎn)動帶動第一電機(jī)錐齒輪22轉(zhuǎn)動，從而帶動與第一電機(jī)錐齒輪22嚙合的第一絲杠錐齒輪23轉(zhuǎn)動，第一絲杠錐齒輪23又帶動第一絲杠21轉(zhuǎn)動，第一絲杠21轉(zhuǎn)動則帶動第一滑塊13在第一導(dǎo)軌14上縱向運(yùn)動，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系Y軸方向上運(yùn)動。同理，第二電機(jī)15轉(zhuǎn)動，第二電機(jī)15帶動第二導(dǎo)軌17內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動，第二導(dǎo)軌17內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動使第二滑塊16在第二導(dǎo)軌17上橫向運(yùn)動，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系X軸方向上運(yùn)動。第三電機(jī)18轉(zhuǎn)動，第三電機(jī)18帶動第三導(dǎo)軌20內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動，第三導(dǎo)軌20內(nèi)部絲杠轉(zhuǎn)動迫使第三滑塊19在第三導(dǎo)軌20上上下運(yùn)動，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系Z軸方向上運(yùn)動。第三導(dǎo)軌20的下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7，包括殼體4、第四電機(jī)25、傳動軸錐齒輪28、第四電機(jī)錐齒輪27和傳動軸29 ;殼體4固定在第三導(dǎo)軌20的下端,第四電機(jī)25固定在第一殼體4上,第四電機(jī)輸出軸26穿過殼體4上的軸孔伸入殼體4內(nèi)，第四電機(jī)錐齒輪27裝設(shè)在第四電機(jī)輸出軸26上，傳動軸29上端穿過殼體4上的傳動軸通孔插入殼體4內(nèi)，傳動軸錐齒輪28裝設(shè)在傳動軸29上,且與第四電機(jī)錐齒輪27卩齒合。第四電機(jī)25轉(zhuǎn)動,第四電機(jī)25通過第四電機(jī)輸出軸26上的第四電機(jī)錐齒輪27帶動與之嚙合的傳動軸29上的傳動軸錐齒輪28，使傳動軸
29繞豎直方向旋轉(zhuǎn)，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系中繞Z軸旋轉(zhuǎn)。第三導(dǎo)軌20下端與殼體4固定連接。固定機(jī)構(gòu)為帶有多個被測裝置固定孔30的連桿8，連桿8上端與傳動軸29固定連接。支架5，由底座9、第一支管31、第二支管32、第三支管33和上支板11構(gòu)成。第一支管31的下端固定在底座9上，第一支管31、第二支管32和第三支管33上分別有多個限位孔10，第二支管32下部插入第一支管31內(nèi)，第三支管33下部插入第二支管32內(nèi)，上支板11固定在第三支管33的上端。第二支管32和第三支管33伸或縮到設(shè)定高度后通過定位銷34定位。上支板11與第一導(dǎo)軌14的下端面固定連接。
權(quán)利要求
1.一種可升降四自由度毫米波探測裝置測試平臺，包括三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置(6)和二個支架(5);三維運(yùn)動導(dǎo)軌裝置(6)，包括由第一電機(jī)(12)、第一導(dǎo)軌(14)、第一滑塊(13)和第一電機(jī)運(yùn)動傳動組件組成的第一運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、由第二電機(jī)(15)、第二滑塊(16)、第二導(dǎo)軌(17)和第二電機(jī)動力傳動組件組成的第二運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和由第三電機(jī)(18)、第三滑塊(19)、第三導(dǎo)軌(20)和第三電機(jī)運(yùn)動傳動組組成的第三運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)；二個支架(5)的上端分別于第一導(dǎo)軌(14)下端面固定連接；其特征在于: 第三導(dǎo)軌(20)的下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7);旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(7)包括殼體(4)、第四電機(jī)(25)、傳動軸錐齒輪(28)、第四電機(jī)錐齒輪(27)和傳動軸(29);殼體(4)固定在第三導(dǎo)軌(20)的下端，第四電機(jī)(25)固定在第一殼體(4)上,第四電機(jī)輸出軸(26)穿過殼體(4)上的軸孔伸入殼體(4)內(nèi)，第四電機(jī)錐齒輪(27)裝設(shè)在第四電機(jī)輸出軸(26)上，傳動軸(29)上端穿過殼體(4)上的傳動軸通孔插入殼體(4)內(nèi)，傳動軸錐齒輪(28)裝設(shè)在傳動軸(29)上，且與第四電機(jī)錐齒輪(27)嚙合；第四電機(jī)(25)轉(zhuǎn)動，第四電機(jī)(25)通過第四電機(jī)輸出軸(26)上的第四電機(jī)錐齒輪(27)帶動與之嚙合的傳動軸(29)上的傳動軸錐齒輪(28)，使傳動軸(29)繞豎直方向旋轉(zhuǎn)，即模擬毫米波探測裝置在直角坐標(biāo)系中繞Z軸旋轉(zhuǎn)；第三導(dǎo)軌(20)下端與殼體(4)固定連接；固定機(jī)構(gòu)為帶有多個被測裝置固定孔30的連桿(8)，連桿(8)上端與傳動軸(29)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可升降四自由度毫米波探測裝置測試平臺，其特征在于所述支架(5)由底座(9)、第一支管(31)、第二支管(32)、第三支管(33)和上支板(11)構(gòu)成；第一支管(31)的下端固定在底座(9)上，第一支管(31)、第二支管(32)和第三支管(33)上分別有多個限位孔(10)，第二支管(32)下部插入第一支管(31)內(nèi)，第三支管(33)下部插入第二支管(32)內(nèi)，上支板(11)固定在第三支管(33)的上端；第二支管(32)和第三支管(33)伸或縮到設(shè)定高度后通過定位銷(34)定位；上支板(11)與第一導(dǎo)軌(14)的下端面固定連接。
全文摘要
一種可升降四自由度毫米波探測裝置測試平臺，包括第一運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、第二運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和第三運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)，第三運(yùn)動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)中的第三導(dǎo)軌下方設(shè)置有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和固定機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由殼體、第四電機(jī)傳動軸錐齒輪、第四電機(jī)錐齒輪和傳動軸組成，第三導(dǎo)軌下端與殼體固定連接。能使傳動繞豎直方向旋轉(zhuǎn)。固定機(jī)構(gòu)為帶有多個被測裝置固定孔的連桿，連桿上端與傳動軸連接。優(yōu)點(diǎn)及效果通過本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施，能夠在不同高度、不同天氣、不同背景條件下測試毫米波探測裝置是否能正確地探測、識別、跟蹤等，大大方便了毫米波探測裝置的調(diào)試和檢測。
文檔編號G01S7/40GK103176175SQ20131008674
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者張東陽, 劉朋楠, 杜繼石 申請人:沈陽理工大學(xué)