專利名稱：物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)晌矬w無(wú)約束相對(duì)平面運(yùn)動(dòng)的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
通常，靜態(tài)測(cè)量物體無(wú)約束平面運(yùn)動(dòng)的設(shè)備是經(jīng)緯儀，在被測(cè)物體上 貼上靶標(biāo)，架設(shè)二臺(tái)以上的經(jīng)緯儀構(gòu)成系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，還有近年發(fā)展起來(lái)的激光測(cè)量、CCD照相法測(cè)量、以及便攜式三座標(biāo)測(cè)量?jī)x，以上的測(cè)量設(shè)備 或測(cè)量方法，應(yīng)用于兩物體在同一平面上相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程均有一定的 局限性，經(jīng)緯儀和便攜式三座標(biāo)測(cè)量?jī)x只能測(cè)量靜態(tài)位置，激光測(cè)量和CCD 照相法測(cè)量必需在兩物體上安裝光學(xué)靶標(biāo)，反射或發(fā)射光源,每次測(cè)量都 要重新建立兩物體相互間的位置關(guān)系，建立關(guān)系是個(gè)較復(fù)雜的過(guò)程，而且 在測(cè)量的過(guò)程中不能遮擋靶標(biāo)的光源， 一但靶標(biāo)的光源被遮擋立刻丟失測(cè) 量數(shù)據(jù)，如果該數(shù)據(jù)由于運(yùn)動(dòng)控制就可能造成嚴(yán)重后果。目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)同本實(shí)用新型類似技術(shù)的說(shuō)明或報(bào)道，也尚未收集到國(guó) 內(nèi)外類似的資料。發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有測(cè)量裝置的局限性、復(fù)雜性和精度差等問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置，用于動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)晌矬w無(wú)約 束相對(duì)平面運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。所謂測(cè)量?jī)蓚€(gè)物體在同一平面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，艮P-一物體相對(duì)與另一坐標(biāo)參考物體的動(dòng)態(tài)平面運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，也就是通過(guò)該測(cè)量 裝置把兩被測(cè)物體聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù) 方案是提供一種物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置，該裝置包括已知固定長(zhǎng)度的兩 個(gè)連桿通過(guò)可自由彎轉(zhuǎn)并同時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)角讀數(shù)的關(guān)節(jié)肘連接，關(guān)節(jié)肘內(nèi)安裝 有轉(zhuǎn)軸及其滾動(dòng)軸承、光電編碼器,上述轉(zhuǎn)軸同光電編碼器的輸出軸連接。 兩連桿的另一端分別通過(guò)另一對(duì)可自由彎轉(zhuǎn)并同時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)角讀數(shù)的關(guān)節(jié) 肘分別同一對(duì)固定座連接，上述關(guān)節(jié)肘內(nèi)同樣安裝有轉(zhuǎn)軸及其滾動(dòng)軸承、 光電編碼器，上述轉(zhuǎn)軸與光電編碼器的輸出軸連接。上述一對(duì)固定座通過(guò) 螺釘分別與兩個(gè)被測(cè)物體相連，被測(cè)物體安裝在平面測(cè)試臺(tái)上。三個(gè)關(guān)節(jié) 肘內(nèi)的光電編碼器通過(guò)信號(hào)線與計(jì)算機(jī)相連，當(dāng)被測(cè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或靜止 時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集三個(gè)光電編碼器的轉(zhuǎn)角讀數(shù)，通過(guò)轉(zhuǎn)角讀數(shù)和兩 個(gè)連桿的長(zhǎng)度計(jì)算獲得兩個(gè)被測(cè)物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置，由于采用光電傳感器和固定長(zhǎng)度 的連桿及其關(guān)節(jié)肘結(jié)構(gòu)，因此能夠測(cè)量?jī)晌矬w的各種運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，包括直 線位移、轉(zhuǎn)角和線速度、角速度，特別適合用于動(dòng)態(tài)測(cè)量并要求附加力小、 測(cè)量精度高的場(chǎng)合，取得了精確測(cè)量?jī)晌矬w無(wú)約束平面運(yùn)動(dòng)，且測(cè)量精度 優(yōu)于0.02度，驅(qū)動(dòng)摩擦力不大于2N的有益效果。本實(shí)用新型物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置己成功地運(yùn)用于"空間對(duì)接機(jī)構(gòu)緩 沖試驗(yàn)臺(tái)"中測(cè)量飛行器模擬件的運(yùn)動(dòng)狀況。


圖l是本實(shí)用新型物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置的主視圖； 圖2是本實(shí)用新型物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置的俯視圖。 圖中標(biāo)記為連桿l、連桿2、關(guān)節(jié)肘3、關(guān)節(jié)肘4、關(guān)節(jié)肘5、轉(zhuǎn)軸6、 滾動(dòng)軸承7、光電編碼器8、轉(zhuǎn)軸9、滾動(dòng)軸承IO、光電編碼器ll、固定座12、 轉(zhuǎn)軸13、滾動(dòng)軸承14、光電編碼器15、固定座16、被測(cè)物體17和18、平面 測(cè)試臺(tái)19、計(jì)算機(jī)20。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置的主視圖；本實(shí)用新型平面 運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置包括已知固定長(zhǎng)度的連桿1與已知固定長(zhǎng)度的連桿2的一 端通過(guò)關(guān)節(jié)肘3連接，關(guān)節(jié)肘3內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸6，分別同連桿1和連桿2 連接.,轉(zhuǎn)軸6安裝于滾動(dòng)軸承7內(nèi)，同光電編碼器8的輸出軸連接；上述 組件組成可自由彎轉(zhuǎn)并同時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)角讀數(shù)的關(guān)節(jié)肘3。連桿1的另一端通 過(guò)關(guān)節(jié)肘4同固定座12連接；關(guān)節(jié)肘4內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸9，同連桿l連接； 轉(zhuǎn)軸9安裝于滾動(dòng)軸承10內(nèi)，同光電編碼器ll的輸出軸連接；上述組件 與固定座12組成可自由彎轉(zhuǎn)并同時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)角讀數(shù)的關(guān)節(jié)肘4。連桿2的 另一端通過(guò)關(guān)節(jié)肘5同固定座16連接，關(guān)節(jié)肘5內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸13，同連 桿2連接；轉(zhuǎn)軸13安裝在滾動(dòng)軸承14內(nèi)，與光電編碼器15的輸出軸連 接。上述組件與固定座16組成可自由彎轉(zhuǎn)并同時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)角讀數(shù)的關(guān)節(jié)肘 5。固定座12和固定座16通過(guò)螺釘分別與被測(cè)物體17和18相連，被測(cè)物體17和18安裝在平面測(cè)試臺(tái)19上。三個(gè)光電縴碼器8、 11、 15通過(guò) 信號(hào)線與計(jì)算機(jī)20相連，當(dāng)被測(cè)物體17和18相對(duì)運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)，計(jì)算 機(jī)20實(shí)時(shí)采集三個(gè)光電編碼器8、 11、 15的轉(zhuǎn)角讀數(shù)，通過(guò)轉(zhuǎn)角讀數(shù)和 連桿1、連桿2的長(zhǎng)度就能計(jì)算獲得被測(cè)物體17和18的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，本實(shí) 用新型物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置中，關(guān)節(jié)肘4和關(guān)節(jié)肘5的結(jié)構(gòu)相似，光電 編碼器8、 11、 15為相同產(chǎn)品。圖2是本實(shí)用新型物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置的俯視圖，當(dāng)被測(cè)物體17 和18作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)節(jié)肘3、 4、 5可自由彎轉(zhuǎn)，并通過(guò)關(guān)節(jié)肘內(nèi)的光 電編碼器8、 11、 15測(cè)量出轉(zhuǎn)角讀數(shù)，通過(guò)信號(hào)線傳送給計(jì)算機(jī)20，計(jì) 算出被測(cè)物體17和18的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，包括直線位移、轉(zhuǎn)角和線速度、角 速度等。
權(quán)利要求1. 一種物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，該裝置包括連桿[1]與連桿[2]的一端通過(guò)關(guān)節(jié)肘[3]連接，關(guān)節(jié)肘[3]內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸[6]，分別同連桿[1]和連桿[2]連接；轉(zhuǎn)軸[6]安裝于滾動(dòng)軸承[7]內(nèi)，同光電編碼器[8]的輸出軸連接；連桿[1]的另一端通過(guò)關(guān)節(jié)肘[4]同固定座[12]連接；關(guān)節(jié)肘[4]內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸[9]，同連桿[1]連接；轉(zhuǎn)軸[9]安裝于滾動(dòng)軸承[10]內(nèi)，同光電編碼器[11]的輸出軸連接；連桿[2]的另一端通過(guò)關(guān)節(jié)肘[5]同固定座[16]連接，關(guān)節(jié)肘[5]內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)軸[13]，同連桿[2]連接；轉(zhuǎn)軸[13]安裝在滾動(dòng)軸承[14]內(nèi)，與光電編碼器[15]的輸出軸連接；固定座[12]和固定座[16]通過(guò)螺釘分別與被測(cè)物體[17]和[18]相連，被測(cè)物體[17]和[18]安裝在平面測(cè)試臺(tái)[19]上；光電編碼器[8]、[11]、[15]通過(guò)信號(hào)線與計(jì)算機(jī)[20]相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于 所述的關(guān)節(jié)肘[4] 、 [5]結(jié)構(gòu)相似。
3，根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于 光電編碼器[8] 、 [11] 、 [15]為相同產(chǎn)品。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種物體平面運(yùn)動(dòng)測(cè)量裝置，包括連桿[1]與連桿[2]通過(guò)轉(zhuǎn)軸[6]和滾動(dòng)軸承[7]及光電編碼器[8]組成關(guān)節(jié)肘[3]；連桿[1]的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸[9]、滾動(dòng)軸承[10]、光電編碼器[11]與固定座[12]組成關(guān)節(jié)肘[4]；連桿[2]的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸[13]、滾動(dòng)軸承[14]、光電編碼器[15]與固定座[16]組成關(guān)節(jié)肘[5]；固定座[12]和固定座[16]與被測(cè)物體[17]和[18]相連，被測(cè)物體安裝在平面測(cè)試臺(tái)[19]上；光電編碼器與計(jì)算機(jī)[20]相連。本實(shí)用新型取得了精確測(cè)量?jī)晌矬w無(wú)約束平面運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的有益效果。
文檔編號(hào)G01D5/347GK201094029SQ20072007045
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月29日
發(fā)明者王北江 申請(qǐng)人:上海宇航系統(tǒng)工程研究所