模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備的製作方法

2023-08-05 08:20:16 1

本實用新型涉及摩擦傳感測試技術領域，尤其涉及一種模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備。

背景技術：

相關技術中，通過在兩個樣品臺上分別放置測試樣品，並利用電機帶動兩個樣品臺對撞以實現模擬摩擦發電的測試。但是實際操作過程中，兩個樣品臺的撞擊力度不可控，且兩個摩擦材料之間是硬接觸，同時兩個摩擦材料之間的分離是在外力下被動分離，因此這種測試方式與測試人體心跳、呼吸等微運動環境具有極大的差異性和不適用性，這導致測試結果與實際的人體測試結果表現出極大的不一致性。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型提出一種模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備，可實現測試樣品的兩個摩擦表面的微接觸，在模擬人體微運動時，可減小與實際的人體測試結果的不一致性。

根據本實用新型實施例的模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備，包括：基座；第一壓力板，所述第一壓力板設在所述基座上，測試樣品適於放置在所述基座和所述第一壓力板之間，所述測試樣品的兩個摩擦表面之間設有彈性支撐件，所述彈性支撐件能夠驅動所述兩個摩擦表面分開；彈性件，所述彈性件可伸縮地設在所述第一壓力板的遠離所述測試樣品的一側；轉動件，所述轉動件可偏心轉動地設在所述基座上且所述轉動件的外周壁與所述彈性件配合，所述轉動件轉動以通過所述彈性件帶動所述第一壓力板移動使得所述兩個摩擦表面彼此間隔開或者接觸。

根據本實用新型實施例的模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備，通過在測試樣品的兩個摩擦表面之間設置彈性支撐件以驅動測試樣品的兩個摩擦表面分開，並將彈性件設在第一壓力板的遠離測試樣品的一側，同時使得轉動件可偏心轉動地設在基座上且使轉動件的外周壁與彈性件配合以使轉動件轉動以便通過彈性件帶動第一壓力板移動使得兩個摩擦表面彼此間隔開或者接觸，在轉動件轉動的過程中不但可以實現兩個摩擦表面的微接觸，而且可至少在一定程度上實現兩個摩擦表面之間的主動分離，同時還可通過轉動件轉動以控制彈性件的伸縮量以實現對測試樣品的兩個摩擦表面之間的壓力大小的周期性控制，從而有效地實現了對人體微運動的模擬，且在模擬人體微運動的過程中，可有效地減小與測試人體心跳、呼吸等人體的實際微運動之間的差異性，適用性強，有利於增強與實際的人體測試結果的一致性。

根據本實用新型的一些實施例，摩擦傳感測試設備還包括第二壓力板，所述第二壓力板設在所述轉動件與所述彈性件之間，所述彈性件的一端固定在所述第二壓力板上。

根據本實用新型的一些實施例，所述轉動件為凸輪或偏心輪，所述轉動件上設置有樞轉軸。

可選地，所述彈性件為彈簧或簧片。

根據本實用新型的一些實施例，摩擦傳感測試設備還包括電機和減速機，所述電機通過電機軸與所述減速機的輸入軸相連，所述減速機的輸出軸通過傳動軸和樞轉軸驅動所述轉動件轉動。

根據本實用新型的一些實施例，摩擦傳感測試設備還包括用於檢測壓力的壓力檢測裝置，所述壓力檢測裝置可伸縮地設在所述第一壓力板和所述測試樣品之間。

可選地，所述壓力檢測裝置為壓力傳感器。

可選地，所述基座上設有支撐板，所述轉動件可轉動地支撐在所述支撐板上。

可選地，所述支撐板包括彼此間隔開的第一支撐板和第二支撐板，所述轉動件的兩端分別支撐在所述第一支撐板和第二支撐板上。

根據本實用新型的一些實施例，摩擦傳感測試設備還包括可升降地設在所述基座上的升降臺，所述測試樣品放置在所述升降臺上。

附圖說明

圖1是根據本實用新型一些實施例的摩擦傳感測試設備的示意圖；

圖2是根據本實用新型一些實施例的摩擦傳感測試設備的部分結構示意圖。

附圖標記：

摩擦傳感測試設備100：

基座1；第一壓力板2；彈性件3；轉動件4；樞轉軸41；第二壓力板5；壓力檢測裝置6；測試樣品7；第一支撐板8；電機9；傳動軸91；彈性支撐件10；第二支撐板11。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面參考圖1-圖2描述根據本實用新型實施例的模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備100，摩擦傳感測試設備100適於與顯示裝置連接以用於實現測試樣品7的摩擦性能的測試。

如圖1所示，根據本實用新型實施例的模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備100，可以包括：基座1、第一壓力板2、彈性件3和轉動件4。

具體地，第一壓力板2設在基座1上。例如，第一壓力板2可上下移動地設在基座1上，或第一壓力板2可取放地設在基座1上。

測試樣品7適於放置在基座1和第一壓力板2之間。例如，測試樣品7可在上下方向上布置，且設置在基座1和第一壓力板2之間。

測試樣品7的兩個摩擦表面之間設有彈性支撐件10，彈性支撐件10能夠驅動測試樣品7的兩個摩擦表面分開。由此，簡單可靠。例如，測試樣品7包括兩層即上層測試樣品和下層測試樣品，上層測試樣品和下層測試樣品相對的表面即為測試樣品7的兩個摩擦表面，彈性支撐件10位於兩個摩擦表面之間，彈性支撐件10能夠驅動測試樣品7的兩個摩擦表面分開。此處可以理解的是，位於測試樣品7的兩個摩擦表面之間的彈性支撐件10使兩個摩擦表面之間具有分開的趨勢，即彈性支撐件10始終對測試樣品7的兩個摩擦表面施加使得兩個摩擦表面分開的作用力，當測試樣品7不受其他外力例如施加給測試樣品10的壓力時，彈性支撐件10可驅動兩個摩擦表面分開。

彈性件3可伸縮地設在第一壓力板2的遠離測試樣品7的一側，例如，如圖1所示，彈性件3可伸縮地設在第一壓力板2的上表面上。可選地，彈性件3為彈簧或簧片。由此，結構簡單，而且成本低。

轉動件4可偏心轉動地設在基座1上且轉動件4的外周壁與彈性件3配合。由此，在轉動件4偏心轉動地過程中，可通過轉動件4的周期性轉動施加給彈性件3周期性地壓力以壓縮彈性件3或使彈性件3復位，從而通過轉動件4的偏心轉動，控制彈性件3的壓縮量。可選地，轉動件4為凸輪或偏心輪。

轉動件4轉動以通過彈性件3帶動第一壓力板2移動使得測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開或者接觸。例如，轉動件4的外周壁與彈性件3始終接觸，轉動件4在偏心轉動時，通過給彈性件3施加周期性地壓力以使得彈性件3帶動第一壓力板2移動以實現測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開或者接觸，在此過程中，當轉動件4轉動至使得測試樣品7的兩個摩擦表面間隔開時，轉動件4不對彈性件3施加壓力。當然，在另一些實施例中，在轉動件4的一個轉動周期內，轉動件4與彈性件3接觸或分離，當轉動件4轉動至轉動件4的長軸與彈性件3對應時，轉動件4的外周壁與彈性件3接觸以使得彈性件3帶動第一壓力板2移動以實現測試樣品7的兩個摩擦表面接觸，當轉動件4轉動至轉動件4的短軸與彈性件3對應時，轉動件4與彈性件3不接觸，此時測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開。

具體而言，在轉動件4偏心轉動的一個周期中，轉動件4的外周壁與彈性件3配合，當轉動件4偏心轉動以給彈性件3施加向下的壓力時，彈性件3可帶動第一壓力板2向下移動，以壓縮位於第一壓力板2和基座1之間的測試樣品7，以實現測試樣品7的兩個摩擦表面微接觸。當轉動件4進一步偏心轉動時，可使得轉動件4施加給彈性件3的壓力逐漸減小，從而使得彈性件3向上移動，此時測試樣品7所受壓力減小，位於測試樣品7的兩個摩擦表面之間的彈性支撐件10可驅動第一壓力板2向上移動以最終實現測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開。

本領域技術人員可以理解的是，上述顯示裝置具有兩個電極，兩個電極可分別與測試樣品7的兩個輸出電極相連，當測試樣品7的兩個摩擦表面接觸產生摩擦力時，可產生摩擦電荷，此時可實現輸出電極與顯示裝置的導通以便於顯示裝置顯示電信號的強弱以實現對測試樣品7的摩擦性能的檢測，從而得到測試樣品7的性能數據。

根據本實用新型實施例的模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備100，通過在測試樣品7的兩個摩擦表面之間設置彈性支撐件10以驅動測試樣品10的兩個摩擦表面分開，並將彈性件3設在第一壓力板2的遠離測試樣品10的一側，同時使得轉動件4可偏心轉動地設在基座1上且使轉動件4的外周壁與彈性件3配合以使轉動件4轉動以便通過彈性件3帶動第一壓力板2移動使得測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開或者接觸，在轉動件4轉動的過程中不但可以實現測試樣品7兩個摩擦表面的微接觸，而且可至少在一定程度上實現測試樣品7的兩個摩擦表面之間的主動分離，同時還可通過轉動件4轉動以控制彈性件3的伸縮量以實現對測試樣品7的兩個摩擦表面之間的壓力大小的周期性控制，從而有效地實現了對人體微運動的模擬，且在模擬人體微運動的過程中，可有效地減小與測試人體心跳、呼吸等人體的實際微運動之間的差異性，適用性強，有利於增強與實際的人體測試結果的一致性。

根據本實用新型的一些實施例，如圖1所示，摩擦傳感測試設備100還包括第二壓力板5，第二壓力板5設在轉動件4與彈性件3之間，彈性件3的一端固定在第二壓力板5上。由此，在轉動件4的偏心轉動過程中，轉動件4可周期性地施加給第二壓力板5不同的壓力以帶動第二壓力板5上下移動，同時第二壓力板5的上下移動可帶動彈性件3伸縮，從而通過彈性件3的伸縮以帶動第一壓力板2的上下移動以使得測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開或者接觸。

具體地，轉動件上設有樞轉軸，例如，如圖1所示，轉動件的前後側壁上分別延伸出樞轉杆以限定出樞轉軸。

在本實用新型的一些實施例中，如圖1所示，摩擦傳感測試設備100還包括電機9和減速機(圖未示出)，電機9通過電機軸與減速機的輸入軸相連，減速機的輸出軸通過傳動軸91和樞轉軸41驅動轉動件4轉動。具體而言，電機9的電機軸與減速機的輸入軸相連，減速機的輸出軸、傳動軸91與樞轉軸41依次相連，當電機軸轉動時，可通過輸入軸驅動減速機轉動，並進一步通過減速機的輸出軸驅動傳動軸91和樞轉軸41轉動，從而帶動轉動件4轉動。在圖1示出的具體示例中，電機9和減速機設在基座1上，電機9的電機軸與減速機的輸入軸相連，減速機的輸出軸、傳動軸91和樞轉軸41依次相連，電機軸轉動時，通過減速機帶動傳動軸91轉動從而通過樞轉軸41驅動轉動件4轉動。由此，可通過控制電機9的轉速，從而控制轉動件4轉動的頻率，繼而最終實現對測試樣品7的兩個摩擦表面的摩擦頻率的控制。

在本實用新型的一些實施例中，如圖2所示，摩擦傳感測試設備100還包括用於檢測壓力的壓力檢測裝置6，壓力檢測裝置6可伸縮地設在第一壓力板2和測試樣品7之間。具體而言，測試樣品7在上下方向上布置，壓力檢測裝置6可伸縮地設在測試樣品7與第一壓力板2之間。由此，當轉動件4轉動以周期性地施加向下的壓力給彈性件3，並通過彈性件3帶動第一壓力板2向下移動時，壓力檢測裝置6以及測試樣品7同時被壓縮，由此，可便於壓力檢測裝置6精確地檢測測試樣品7所受的壓力。優選地，壓力檢測裝置6固定在第一壓力板2的下表面上。

可選地，壓力檢測裝置6為壓力傳感器，簡單可靠。

在本實用新型的一些實施例中，參照圖1所示，基座1上設有支撐板，轉動件4可轉動地支撐在支撐板上。例如，基座1上設有支撐板，轉動件4通過上述樞轉軸41可轉動地支撐在支撐板上。由此，結構簡單。

進一步地，支撐板包括彼此間隔開的第一支撐板8和第二支撐板11，轉動件4的兩端分別支撐在第一支撐板8和第二支撐板11上。例如，如圖1所示，支撐板包括彼此間隔開的第一支撐板8和第二支撐板11，轉動件4的兩端可通過上述樞轉軸41的兩端分別支撐在第一支撐板8和第二支撐板11上，從而實現對轉動件4的可靠支撐。在本實用新型的一些實施例中，摩擦傳感測試設備100還包括可升降地設在基座1上的升降臺(圖未示出)，測試樣品7放置在升降臺上。由此，在對測試樣品7進行測試之前，可首先使升降臺降落以便於放置測試樣品7，待測試樣品7放置完成後，可使升降臺上升至固定位置以便於對測試樣品7進行測試。可以理解的是，在對測試樣品7測試的過程中，升降臺始終位於固定位置。

進一步地，摩擦傳感測試設備100還包括滑動軸，滑動軸設在基座1上，第一壓力板2可上下移動地套設在滑動軸上。在對測試樣品7進行測試之前，可使得第一壓力板2向上移動以使得第一壓力板2與基座1間隔開，以便於將測試樣品7放置在基座1上，當需要對測試樣品7進行測試時，可使得第一壓力板2向下移動以便於對測試樣品7進行測試。

下面參考圖1-圖2對本實用新型一個具體實施例的摩擦傳感測試設備100的結構及工作原理進行詳細說明。

如圖1所示，本實施例的模擬人體微運動的摩擦傳感測試設備100，可以包括：基座1、第一壓力板2、彈性件3、轉動件4、第二壓力板5、電機9、減速機、用於檢測壓力的壓力檢測裝置、升降臺和滑動軸。彈性件3為彈簧，轉動件4為偏心輪。

第一壓力板2設在基座1上。具體地，滑動軸設在基座1上，第二壓力板5位於第一壓力板2的上方，且第一壓力板2和第二壓力板5可同步上下移動地套設在滑動軸上。

升降臺可升降地設在基座1上，測試樣品7放置在升降臺上且位於升降臺和第一壓力板2之間。測試樣品7的兩個摩擦表面之間設有彈性支撐件10，彈性支撐件10能夠驅動測試樣品7的兩個摩擦表面分開。由此，簡單可靠。

彈性件3可伸縮地設在第一壓力板2和第二壓力板5之間且彈性件3的上端固定在第二壓力板5上，轉動件4可偏心轉動地設在基座1上且轉動件4的外周壁與第二壓力板5的上表面配合。

如圖1所示，基座1上設有彼此間隔開的第一支撐板8和第二支撐板11，轉動件4上設有樞轉軸41，樞轉軸41的兩端分別對應支撐在第一支撐板8和第二支撐板11上。電機9設在基座1上，電機9的電機軸與減速機的輸入軸相連，減速機的輸出軸通過傳動軸91與樞轉軸41相連，電機軸轉動時，通過減速機帶動傳動軸91轉動從而通過樞轉軸41驅動轉動件4的轉動。由此，可通過控制電機9的轉速，從而控制轉動件4轉動的頻率，繼而最終實現對測試樣品7的兩個摩擦表面的摩擦頻率的控制。

壓力檢測裝置6可伸縮地設在第一壓力板2和測試樣品7之間。壓力檢測裝置6為壓力傳感器。

轉動件4轉動以通過第二壓力板5和彈性件3帶動第一壓力板2移動使得測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開或者接觸。

具體而言，在轉動件4的一個轉動周期內，轉動件4的外周壁與第二壓力板5的上表面配合，當轉動件4偏心轉動以給第二壓力板5施加向下的壓力時，可通過彈性件3將壓力傳遞至第一壓力板2以壓縮位於第一壓力板2和升降臺之間的測試樣品7，以實現測試樣品7的兩個摩擦表面的微接觸。當轉動件4進一步偏心轉動時，可使得轉動件4施加給第二壓力板5的壓力逐漸減小，從而使得彈性件3向上移動，此時測試樣品7所受壓力減小，位於測試樣品7的兩個摩擦表面之間的彈性支撐件10可驅動第一壓力板2向上移動以最終實現測試樣品7的兩個摩擦表面彼此間隔開。

在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵「上」或「下」可以是第一和第二特徵直接接觸，或第一和第二特徵通過中間媒介間接接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」可是第一特徵在第二特徵正上方或斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」可以是第一特徵在第二特徵正下方或斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。