本發明屬于汽車噪聲源識別技術領域，具體涉及一種可編程控制的用于汽車噪聲源識別的掃描式機器人，適用于整車及各總成部件噪聲源識別測量。

背景技術：

在應用近場聲全息對汽車進行噪聲源識別時，全息聲壓測量面至少需要和被測對象一樣大，分析上限頻率f_max和陣元的間距d成反比，f_max＝c/2d，其中c為空氣中的聲速，如果要分析到5kHz，那么陣元的間距就不能大于3.4cm。當進行整車側面噪聲源識別時，陣列尺寸至少為4m×2m，如果采用快照法一次測量全息聲壓，需要用到近7000個陣元，這幾乎是不可能實現的。若采用線陣列掃描法，則可利用60陣元的線陣列沿車身x方向掃描117次能完成全息聲壓的測量。在進行臺架試驗時，由于安全問題，需要汽車停止運行時才能進去移動陣列進行下一個位置的布置，完成一個位置的測量需要至少數分鐘時間，完成整個全息聲壓的測量需要近10個小時，從汽車運行的工況一致性而言，是不可靠的。此外，每次人工移動陣列的誤差也會給全息聲壓引入測量誤差，影響噪聲源識別的精度。因此，如何用一套設備對各種類型汽車或總成進行大范圍、高精度、高效安全的噪聲測量，是應用近場聲全息對汽車進行噪聲源識別需要解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的就在于針對上述現有技術的不足，提供一種用于汽車噪聲源識別的數控掃描式機器人。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，現結合附圖說明如下：

一種用于汽車噪聲源識別的數控掃描式機器人，包括固定支架1、導軌、滑塊、傳聲器支架主桿41、傳聲器支架延長桿42和傳聲器卡具43；所述導軌固定于固定支架1內部，滑塊安裝在導軌上，傳聲器通過所述傳聲器支架主桿41、傳聲器支架延長桿42和傳聲器卡具43與能夠在導軌上移動的滑塊相連接。

所述導軌根據自由度級別分為一級導軌21、二級導軌22和三級導軌23；所述滑塊分為一級滑塊31、二級滑塊32和三級滑塊33，并分別安裝在一級導軌21、二級導軌22和三級導軌23上，并能夠在對應級別的導軌上滑動；所述一級導軌21固定在固定支架1上，二級導軌22固定在一級滑塊31上，并隨一級滑塊31同時沿直線滑動，三級導軌安23固定在在二級滑塊32上，并隨二級滑塊32同時在平面滑動；所述傳聲器支架主桿41安裝在三級滑塊33上，且能夠在導軌有效范圍內在三維空間移動。

所述一級導軌21、二級導軌22和三級導軌23可以是橫向導軌、豎向導軌以及變距導軌三者的任意組合。

所述傳聲器支架主桿41和傳聲器支架延長桿42有多種組合方式，能夠安裝單個傳聲器或通過連接傳聲器支架延長桿42安裝多個傳聲器，傳聲器間距可調節。

所述傳聲器支架主桿41能夠與連接傳聲器卡具43相連，并于傳聲器卡具43上安裝傳聲器。

所述傳聲器支架主桿41也可與不同長度的傳聲器支架延長桿42相連，并于傳聲器支架延長桿42上安裝一個或多個傳聲器卡具43，且多個傳聲器卡具43之間間距可調。

所述固定支架1由剛性材料構成穩定牢固的六面體框架，固定支架1底部安裝有萬向輪5和支撐底腳6。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1、本發明的用于汽車噪聲測量的數控掃描式機器人中的傳聲器支架可安裝單個傳聲器或傳聲器陣列，傳聲器陣列可以為線陣列或平面陣列，實現整排或分塊掃描，提高掃描速度，且各傳聲器間距可根據需要進行調節；通過傳聲器支架延長桿，可以完成大型貨車這種尺寸較高的整車噪聲源識別測量。

2、本發明的用于汽車噪聲測量的數控掃描式機器人，其傳聲器支架通過三個級別的導軌和三個級別的滑塊，可在三維空間范圍內連續移動，當x-y-z軸導軌行程為2m×0.5m×2m時，其重復定位精度為0.1mm。若按單點進行全息面掃描，掃描間距最小可為0.2mm，最高分析頻率為85kHz。若以線陣列進行整車噪聲源識別時，按每次測量需時30s，半個車身的測量僅需半小時，效率相比人工掃描提高20倍。

3、所述掃描機器人對于給定的傳聲器位置坐標，由程序自動控制對滑塊進行組合驅動，使傳聲器到達指定位置。對于尾氣排放條件差的試驗室內整車測量、高速運轉的總成臺架測量，掃描機器人可替代人員操作，避免高危環境對人員造成傷害。

4、所述固定支架底部安裝有萬向輪，便于掃描機器人的移動；固定支架底部安裝有支撐底腳，在使用時調節底腳，可穩固支架并且能調節支架平衡姿態。

附圖說明

圖1為本發明用于汽車噪聲源識別的掃描式機器人掃描機器人的正視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1的軸測圖；

圖4為本發明用于汽車噪聲源識別的掃描式機器人掃描機器人隱藏固定支架后的正視圖。

圖5為圖4的左視圖；

圖6為圖4的俯視圖；

圖7為圖4的軸測圖。

圖中：1.固定支架 21.一級導軌 22.二級導軌 23.三級導軌 31.一級滑塊 32.二級滑塊 33.三級滑塊 41.傳聲器支架主桿 42.傳聲器支架延長桿 43.傳聲器卡具 5.萬向輪 6.支撐底腳。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。為便于說明，分別列出掃描機器人整體結構和掃描機器人隱藏固定支架后內部主體結構的附圖。

如圖1-圖7所示，本發明的用于汽車噪聲測量的數控掃描機器人包括陣列固定支架1，一級導軌21、二級導軌22和三級導軌23、一級滑塊31、二級滑塊32和三級滑塊33、傳聲器支架主桿41、傳聲器延長桿42、傳聲器卡具43、萬向輪5和支撐底腳6。

所述一級導軌21、二級導軌22和三級導軌23是以自由度區分。所述固定支架1內安裝一級導軌21，一級滑塊31、二級滑塊32和三級滑塊33分別安裝在一級導軌21、二級導軌22和三級導軌23上，并能在相應的導軌上滑動，其中，二級導軌22固定在一級滑塊31上，并隨一級滑塊31同時沿直線滑動；三級導軌安23固定在在二級滑塊32上，并隨二級滑塊32同時在平面滑動；所述傳聲器支架主桿41安裝在三級滑塊33上，且能夠在導軌有效范圍內在三維空間移動。

傳聲器通過所述傳聲器支架主桿41、傳聲器支架延長桿42和傳聲器卡具43與能夠在導軌上移動的滑塊相連接。所述傳聲器支架主桿41和傳聲器支架延長桿42有多種組合方式，能夠安裝單個傳聲器或通過連接傳聲器支架延長桿42安裝多個傳聲器。所述傳聲器支架主桿41可直接連接傳聲器卡具43，傳聲器卡具43上可安裝傳聲器；傳聲器支架主桿41也可連接不同長度的傳聲器支架延長桿42，在傳聲器支架延長桿42上安裝一個或多個傳聲器卡具43，多個傳聲器卡具43之間間距可以調節，以適應不同的測量需求。

所述固定支架1由剛性材料構成穩定牢固的六面體框架，固定支架1底部安裝有萬向輪5和支撐底腳6，萬向輪5方便掃描機器人的搬運移動；在使用時，通過調整支撐底腳6使陣列保持穩定平衡狀態。本發明的掃描機器人通過編程控制，三個滑塊進行組合移動，控制傳聲器移動到指定空間坐標并進行測量，傳聲器通過指定邏輯順序和時間間隔的移動和測量，實現用于噪聲源識別掃描測量。

所述一級導軌21、二級導軌22和三級導軌23可以是橫向導軌、豎向導軌以及變距導軌三者的任意組合。三個級別的導軌可以是橫向導軌、豎向導軌、變距導軌三者的任意組合，除對生產成本、裝配方式和機器人程序控制策略的影響外，不影響本發明的技術效果的實現。

所述用于汽車噪聲源識別的數控掃描式機器人使用三個級別的導軌和三個級別的滑塊配合，傳聲器支架安裝在滑塊上，傳聲器支架可安裝單個傳聲器或傳聲器陣列，傳聲器陣列可以為線陣列或平面陣列，實現整排或分塊掃描。通過計算機編程驅動，傳聲器或傳聲器陣列可在三維空間自由掃描，可根據需要輸入掃描間距和軌跡。本發明設計的機器人滿足汽車整車及各總成部件噪聲源識別對測量范圍、識別精度、頻率范圍，效率和安全的需求。