本發(fā)明涉及一種機(jī)構(gòu)的靜不平衡測(cè)量，尤其是一種用于兩軸框架機(jī)構(gòu)的靜不平衡測(cè)量裝置及方法，屬于雙框架結(jié)構(gòu)的標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

兩軸框架機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于光學(xué)平臺(tái)的光軸穩(wěn)定和檢測(cè)平臺(tái)的目標(biāo)跟蹤的核心組件，一般是由內(nèi)框架，外框架，力矩電機(jī)，控制電路，轉(zhuǎn)軸軸承等組裝成。由于設(shè)計(jì)的不合理及加工和裝配過(guò)程中存在誤差等問(wèn)題，兩軸框架機(jī)構(gòu)的內(nèi)外框架質(zhì)心通常不在其回轉(zhuǎn)軸上，其轉(zhuǎn)軸也通常不重合于其慣性主矩，從而引起靜不平衡量，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)致電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩的消耗及穩(wěn)定性問(wèn)題，因此對(duì)兩軸框架機(jī)構(gòu)的靜不平衡量測(cè)量進(jìn)行研究尤為重要。

傳統(tǒng)的動(dòng)平衡測(cè)量方法主要應(yīng)用離心機(jī)產(chǎn)生的離心加速度對(duì)兩軸框架機(jī)構(gòu)的靜不平衡量進(jìn)行測(cè)量，由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)對(duì)二軸框架機(jī)構(gòu)造成損傷，且這種方法測(cè)量效率較低。傳統(tǒng)的靜平衡測(cè)量方法主要由稱重平衡法和靜壓支撐法，這些方法在測(cè)量過(guò)程中存在摩擦過(guò)大導(dǎo)致精度較低的問(wèn)題同時(shí)測(cè)量過(guò)程中需要多次裝夾二軸框架機(jī)構(gòu)，測(cè)量效率低。

經(jīng)檢索，公開(kāi)號(hào)為CN104713680A(申請(qǐng)?zhí)?01310674920.7)的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，該專利公開(kāi)一種用于慣性平臺(tái)框架靜不平衡量測(cè)試的方法，包括以下步驟：步驟一，準(zhǔn)備工作；步驟二，框架對(duì)準(zhǔn)：將待測(cè)框架扶正至機(jī)械零位；步驟三，施加擺動(dòng)：通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)框架施加擺動(dòng)，并控制擺動(dòng)頻率；步驟四，偏角測(cè)量：找出框架的擺動(dòng)中心，測(cè)量出擺動(dòng)中心相對(duì)機(jī)械零位的偏角量α；步驟五，靜不平衡量計(jì)算。

但是上述專利技術(shù)存在以下不足：裝夾方式復(fù)雜，無(wú)法一次裝夾同時(shí)測(cè)量多個(gè)框架的靜不平衡量；在測(cè)量偏角過(guò)程中會(huì)引入誤差對(duì)擺動(dòng)中心的計(jì)算和最終的靜不平衡量產(chǎn)生影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種操作簡(jiǎn)便，環(huán)境適應(yīng)性高，測(cè)量速度快，測(cè)量精度高的用于兩軸框架機(jī)構(gòu)的靜不平衡測(cè)量裝置及方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于兩軸框架機(jī)構(gòu)的靜不平衡測(cè)量裝置，是一種雙框測(cè)量機(jī)構(gòu)，包括：上框架、下框架、支撐部件、傳力機(jī)構(gòu)、稱重傳感器和測(cè)量平臺(tái)；

所述的上框架固定于下框架上，能夠繞下框架的X軸方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)副是柔性構(gòu)件；

所述的下框架固定在支撐部件上，能夠繞下框架的Y軸方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)副是柔性構(gòu)件；

所述下框架的X軸與Y軸在同一平面上且互相垂直；

所述的支撐部件固定于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上；

所述的傳力機(jī)構(gòu)一端固定于上框架或下框架，另一端固定于稱重傳感器；

所述的稱重傳感器用于采集傳力機(jī)構(gòu)傳導(dǎo)的力；

所述的測(cè)量平臺(tái)固定于上框架上表面，用于裝夾兩軸框架機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述的上下框架解耦，是指：上框架或下框架的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)另外一個(gè)框架無(wú)影響。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于兩軸框架機(jī)構(gòu)的靜不平衡測(cè)量方法，具體包括以下幾個(gè)步驟：

步驟一：將兩軸框架機(jī)構(gòu)裝夾在測(cè)量裝置上；

步驟二：控制兩軸框架機(jī)構(gòu)先后各繞兩軸框架機(jī)構(gòu)本身的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)正負(fù)一定角度；

步驟三：處理測(cè)量數(shù)據(jù)并計(jì)算靜不平衡量，最終兩軸框架機(jī)構(gòu)的內(nèi)外框架的靜不平衡量測(cè)試完畢。

所述步驟一，具體為：

101：將兩軸框架機(jī)構(gòu)與測(cè)量裝置的測(cè)量平臺(tái)呈α角度放置并保持兩軸框架機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸與測(cè)量裝置的下框架的旋轉(zhuǎn)軸平行；

102：通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)使得兩軸框架機(jī)構(gòu)的內(nèi)外框架回到初始零位鎖定。

所述步驟二，具體為：

201：通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)解鎖內(nèi)框架，發(fā)送指令讓內(nèi)框架繞內(nèi)框架自身的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)+θ角度，此時(shí)測(cè)量裝置的稱重傳感器開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，使內(nèi)框架保持在該位置一定時(shí)間至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；

202：測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送指令使內(nèi)框架旋轉(zhuǎn)-θ角度并保持在該位置至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；

203：使內(nèi)框架回到初始零位鎖定，解鎖外框架并讓外框架繞外框架自身的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)+θ角度，外框架保持該位稱重傳感器置至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；

204：發(fā)送指令使外框架旋轉(zhuǎn)-θ角度，并保持該位置至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；

205：稱重傳感器停止采集數(shù)據(jù)。

所述步驟三，具體為：

301：將設(shè)置在與上下框架相連接的傳力機(jī)構(gòu)上的稱重傳感器采集的數(shù)據(jù)做上框架、下框架折線圖，橫坐標(biāo)方向表示數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的順序，縱坐標(biāo)表示數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)值大小；

302：從上框架折線圖中找到由于內(nèi)框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，即第一段數(shù)據(jù)、第二段數(shù)據(jù)；

303：計(jì)算所述第一段數(shù)據(jù)最末端點(diǎn)與第二段數(shù)據(jù)起始點(diǎn)之間中點(diǎn)的位置；

304：將取得的第一段數(shù)據(jù)、第二段數(shù)據(jù)做一次擬合得到兩條一次擬合曲線；

305：計(jì)算303得到的中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值并做差，得到由于內(nèi)框架轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在與上框架相連接的傳力機(jī)構(gòu)上的稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_ix；

306：從下框架折線圖中找到由于內(nèi)框架轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，重復(fù)303、304步驟，計(jì)算中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值，并做差得到由于內(nèi)框架轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在與下框架相連接的傳力機(jī)構(gòu)上的稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_iy；

307：從上框架折線圖中找到由于外框架轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，重復(fù)303、304步驟，計(jì)算中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值并做差，得到由于外框轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在與上框架相連接的傳力機(jī)構(gòu)上的稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_ox；

308：從下框架折線圖中找到由于外框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，重復(fù)303、304步驟，計(jì)算中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值并作差，得到由于外框架轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在與下框架相連接的傳力機(jī)構(gòu)上的稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_oy；

309：結(jié)合上述步驟得到的數(shù)據(jù)F_ix，F(xiàn)_iy，F(xiàn)_ox，F(xiàn)_oy，通過(guò)質(zhì)心投影法和雙框架力矩平衡方程得到內(nèi)框架兩個(gè)方向上的靜不平衡量G_ix，G_iy和外框架兩個(gè)方向上的靜不平衡量G_ox，G_oz：

$G_{ix}=\frac{F_{ix}{l}_{xx}}{2\sin \left(\mathrm{\θ}\right)\cos \left(\mathrm{\α}\right)}$

$G_{iy}=\frac{F_{iy}{l}_{yy}}{2\sin \left(\mathrm{\θ}\right)cos\left(\mathrm{\α}\right)}$

$G_{ox}=\frac{F_{ox}{l}_{xx}}{2sin\left(\mathrm{\θ}\right)cos\left(\mathrm{\α}\right)}-G_{ix}$

$G_{oz}=\frac{F_{oy}{l}_{yy}}{2sin\left(\mathrm{\θ}\right)\cos \left(\mathrm{\α}\right)}$

其中l(wèi)_xx為上框架傳力設(shè)備對(duì)于測(cè)量平臺(tái)X軸的等效力矩，l_yy為下框架傳力設(shè)備對(duì)于測(cè)量平臺(tái)Y軸的等效力矩。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

(1)在本發(fā)明中，裝夾兩軸框架機(jī)構(gòu)的方式使得內(nèi)外框架機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸與測(cè)量平臺(tái)均為45°夾角，應(yīng)用本發(fā)明的測(cè)量方法能夠同時(shí)測(cè)量?jī)?nèi)外兩個(gè)框架的靜不平衡量減少再次裝夾帶來(lái)的誤差；

(2)本發(fā)明所用雙框測(cè)量設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)副采用柔性結(jié)構(gòu)無(wú)摩擦和回轉(zhuǎn)間隙能夠提高測(cè)量結(jié)果的精度；

(3)本發(fā)明采集數(shù)據(jù)的方式能夠較快的完成內(nèi)外框架靜不平衡量的測(cè)量而不必等到稱重傳感器數(shù)據(jù)完全穩(wěn)定后再采集，同時(shí)又能保證數(shù)據(jù)的精確度；

(4)本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單，計(jì)算量較??；

(5)本發(fā)明的測(cè)量方式簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性高，不需要二次裝夾能夠避免二軸框架機(jī)構(gòu)不必要的損壞；

(6)本發(fā)明測(cè)試方法的軟件采用圖形化編程軟件開(kāi)發(fā)，以圖表和曲線的形式完成所需的測(cè)量功能，具備較高的可靠性和較為直觀的軟件操作界面。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中測(cè)量裝置示意圖；

圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中測(cè)量系統(tǒng)總體示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中待測(cè)兩軸框架機(jī)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中測(cè)量方法流程圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例中雙軸框架機(jī)構(gòu)裝夾示意圖；

圖6為本發(fā)明一實(shí)施例中雙軸框架機(jī)構(gòu)外框架鎖定零位內(nèi)框架旋轉(zhuǎn)示意圖；

圖7為本發(fā)明一實(shí)施例中雙軸框架機(jī)構(gòu)內(nèi)框架鎖定零位外框架旋轉(zhuǎn)示意圖；

圖8為本發(fā)明一實(shí)施例中質(zhì)心投影法的原理示意圖；

圖9a、圖9b為本發(fā)明一實(shí)施例中雙框架力矩平衡原理示意圖。

圖中：測(cè)量裝置100，上框架1，下框架2，支撐部件3，傳力機(jī)構(gòu)4，稱重傳感器5，測(cè)量平臺(tái)6；

兩軸框架機(jī)構(gòu)200，內(nèi)框架7，外框架8，內(nèi)框力矩電機(jī)9，外框力矩電機(jī)10，支撐架11，外框架旋轉(zhuǎn)軸12，內(nèi)框架旋轉(zhuǎn)軸13；

夾具300。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明涉及一種用于兩軸框架機(jī)構(gòu)的靜不平衡測(cè)量裝置，是一種雙框測(cè)量機(jī)構(gòu)，包括：上框架1、下框架2、支撐部件3、傳力機(jī)構(gòu)4、稱重傳感器5和測(cè)量平臺(tái)6；

所述的上框架固定于下框架上，能夠繞下框架的X軸方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)副是柔性構(gòu)件；

所述的下框架固定在支撐部件上，能夠繞下框架的Y軸方向旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)副是柔性構(gòu)件；

所述下框架的X軸與Y軸在同一平面上且互相垂直；

所述的支撐部件固定于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上；

所述的傳力機(jī)構(gòu)一端固定于上框架(下框架)，另一端固定于稱重傳感器；

所述的稱重傳感器用于采集傳力機(jī)構(gòu)傳導(dǎo)的力；

所述的測(cè)量平臺(tái)固定于上框架上表面，用于裝夾兩軸框架機(jī)構(gòu)。

所述的上框架、下框架解耦，上框架或下框架的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)另外一個(gè)框架無(wú)影響。

本發(fā)明測(cè)量裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)副采用柔性結(jié)構(gòu)無(wú)摩擦和回轉(zhuǎn)間隙能夠提高測(cè)量結(jié)果的精度。

在一些實(shí)施例中，所述的柔性構(gòu)件為柔性軸承，其設(shè)置在上框架或下框架的旋轉(zhuǎn)軸線上。

本發(fā)明還涉及一種兩軸框架的靜不平衡測(cè)量方法，該方法所采用的測(cè)量系統(tǒng)示意圖如圖2所示，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)包括待測(cè)的兩軸框架機(jī)構(gòu)，測(cè)量裝置和夾具。兩軸框架機(jī)構(gòu)通過(guò)夾具裝夾在測(cè)量裝置上。

本發(fā)明上述方法步驟一中所述測(cè)量裝置，即圖1所示。

待測(cè)的兩軸框架機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括內(nèi)框架7，外框架8，內(nèi)框力矩電機(jī)9，外框力矩電機(jī)10、支撐架11；

所述的內(nèi)框架固定在內(nèi)框力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，且內(nèi)框力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與內(nèi)框架的旋轉(zhuǎn)軸同軸；

所述的外框架固定在外框力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，且外框力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與外框架的旋轉(zhuǎn)軸同軸；

所述的內(nèi)框力矩電機(jī)固定在外框架上；

所述的外框力矩電機(jī)固定在支撐架上；

所述的支撐架用于定位兩軸框架結(jié)構(gòu)；

所述的內(nèi)框架與外框架的旋轉(zhuǎn)軸互相垂直；

將兩軸框架機(jī)構(gòu)與測(cè)量裝置的測(cè)量平臺(tái)呈α角度放置并保持兩軸框架機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸與測(cè)量裝置的下框架的旋轉(zhuǎn)軸平行。

在測(cè)量過(guò)程中通過(guò)兩軸框架機(jī)構(gòu)內(nèi)外框架旋轉(zhuǎn)一定角度在測(cè)量裝置上產(chǎn)生變化力矩從而由稱重傳感器采集，處理數(shù)據(jù)結(jié)合質(zhì)心投影法計(jì)算得到兩軸框架機(jī)構(gòu)內(nèi)外框架的靜不平衡量。

基于上述圖1-3所示的測(cè)量系統(tǒng)，本發(fā)明兩軸框架的靜不平衡測(cè)量方法的具體流程如圖4所示，具體包括以下步驟：

步驟一：將兩軸框架機(jī)構(gòu)裝夾在測(cè)量裝置(雙框測(cè)量機(jī)構(gòu))上：

如圖5所示，兩軸框架機(jī)構(gòu)通過(guò)夾具裝夾在測(cè)量裝置上，具體裝夾的方式包括：

101：將兩軸框架機(jī)構(gòu)與雙框測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量平臺(tái)呈45°放置并保持兩軸框：架機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸與雙框測(cè)量機(jī)構(gòu)的下框架的旋轉(zhuǎn)軸平行；

本實(shí)施例中，采用的是45°，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可以是其他角度。

102：通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)使得兩軸框架機(jī)構(gòu)的內(nèi)外框架回到初始零位鎖定；

步驟二：控制兩軸框架機(jī)構(gòu)先后各繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)正負(fù)一定角度：

結(jié)合圖4和圖5，具體的控制方式包括：

201：通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)解鎖內(nèi)框架，發(fā)送指令讓內(nèi)框架繞內(nèi)框架自身的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)+30°，此時(shí)雙框測(cè)量機(jī)構(gòu)的稱重傳感器開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，使內(nèi)框架保持在該位置一定時(shí)間至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；

本實(shí)施例中，采用的是+30°，當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可以是其他角度。

202：測(cè)控系統(tǒng)發(fā)送指令使內(nèi)框架旋轉(zhuǎn)-30°并保持在該位置至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；如圖6所示；

203：使內(nèi)框架回到初始零位鎖定，解鎖外框架并讓外框架繞外框架自身的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)+30°，外框架保持該位稱重傳感器置至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；如圖7所示；

204：發(fā)送指令使外框架旋轉(zhuǎn)-30°，并保持該位置至稱重傳感器采集足夠數(shù)據(jù)；

205：稱重傳感器停止采集數(shù)據(jù)；

步驟三：處理測(cè)量數(shù)據(jù)并計(jì)算靜不平衡量，具體的靜不平衡量計(jì)算方法包括：

301：將上下框架稱重傳感器采集的數(shù)據(jù)做上下框架折線圖，橫坐標(biāo)方向表示數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的順序，縱坐標(biāo)表示數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)值大小；

302：從上框架折線圖中找到由于內(nèi)框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，即第一段數(shù)據(jù)、第二段數(shù)據(jù)；

303：計(jì)算第一段數(shù)據(jù)最末端點(diǎn)與第二段數(shù)據(jù)起始點(diǎn)之間中點(diǎn)的位置；

304：將取得的第一段數(shù)據(jù)、第二段數(shù)據(jù)做一次擬合得到兩條一次擬合曲線；

305：計(jì)算303得到的中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值并做差得到由于內(nèi)框轉(zhuǎn)動(dòng)上框架稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_ix；

306：從下框架折線圖中找到由于內(nèi)框架轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，重復(fù)303、304步驟，計(jì)算中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值并做差得到由于內(nèi)框轉(zhuǎn)動(dòng)下框架稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_iy；

307：從上框架折線圖中找到由于外框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，重復(fù)303、304步驟，計(jì)算中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值并做差得到由于外框轉(zhuǎn)動(dòng)上框架稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_ox；

308：從下框架折線圖中找到由于外框轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的階躍，在階躍處兩端各取一端線性度滿足計(jì)算精度要求的數(shù)據(jù)，重復(fù)(3)(4)步驟，計(jì)算中點(diǎn)在兩條一次擬合曲線的值并作差得到由于外框轉(zhuǎn)動(dòng)下框架稱重傳感器采集到的數(shù)據(jù)波動(dòng)量F_oy；

309：結(jié)合數(shù)據(jù)F_ix，F(xiàn)_iy，F(xiàn)_ox，F(xiàn)_oy，通過(guò)質(zhì)心投影法和雙框架力矩平衡方程可以得到內(nèi)框架兩個(gè)方向上的靜不平衡量G_ix，G_iy和外框架兩個(gè)方向上的靜不平衡量G_ox，G_oz：

如圖8所示，所述質(zhì)心投影法，具體為：

3001：框架繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，其質(zhì)心在投影平面內(nèi)的軌跡是圓的一部分，假設(shè)旋轉(zhuǎn)軸從初始位置θ₀旋轉(zhuǎn)至θ₁再旋轉(zhuǎn)至θ₂時(shí)，其質(zhì)心投影的坐標(biāo)將隨之發(fā)生變化，改變的差值通過(guò)稱重傳感器的階躍量計(jì)算得到；

3001：框架質(zhì)心在轉(zhuǎn)動(dòng)至初始位置θ₀，θ₁，θ₂的坐標(biāo)分別為：

$(\stackrel{\‾}{x},\stackrel{\‾}{y})=({\mathrm{\ρcos\θ}}_0,{\mathrm{\ρsin\θ}}_0)$

(x₁,y₁)＝(ρcosθ₁,ρsinθ₁)

(x₂,y₂)＝(ρcos₈θ₂,ρsinθ₂)

其中為外框架轉(zhuǎn)動(dòng)至初始位置時(shí)的坐標(biāo)，(x₁,y₁)為外框架轉(zhuǎn)動(dòng)至θ₁時(shí)的坐標(biāo)，(x₂,y₂)為外框架轉(zhuǎn)動(dòng)至θ₂時(shí)的坐標(biāo)；

3003：通過(guò)上式可以得到框架質(zhì)心投影在框架從θ₁旋轉(zhuǎn)至θ₂時(shí)的變化量并通過(guò)三角函數(shù)和差化積公式化簡(jiǎn)可以得到：

$\stackrel{\‾}{x}=\frac{\mathrm{\Δ}y}{2sin\left(\frac{{\mathrm{\θ}}_1-{\mathrm{\θ}}_2}{2}\right)}$

$\stackrel{\‾}{y}=\frac{\mathrm{\Δ}x}{2sin\left(\frac{{\mathrm{\θ}}_1-{\mathrm{\θ}}_2}{2}\right)}$

如圖9a、9b所示，所述雙框架力矩平衡公式，具體為：

3004：雙框測(cè)量設(shè)備的測(cè)量平臺(tái)能夠繞下框架X軸轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)也能繞Y軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)在平臺(tái)上偏離X軸和Y軸的方向放置一重物，上框架稱重傳感器和下框架稱重傳感器分別產(chǎn)生平衡力P_X和P_y使測(cè)量平臺(tái)平衡；

3005：根據(jù)上下框架解耦原理可以得到上框架力矩平衡方程為：

M_x＝P_xl_xx

M_y＝P_yl_yy

其中M_x為重物對(duì)于測(cè)量平臺(tái)X軸方向產(chǎn)生的力矩，M_y為重物對(duì)于測(cè)量平臺(tái)Y軸方向產(chǎn)生的力矩，l_xx為上框架傳力設(shè)備對(duì)于測(cè)量平臺(tái)X軸的等效力矩，l_yy為下框架傳力設(shè)備對(duì)于測(cè)量平臺(tái)Y軸的等效力矩。

本發(fā)明上述方法中，可以采用圖形化編程軟件作為測(cè)試軟件，以圖表和曲線的形式完成所需的測(cè)量功能，具備較高的可靠性和較為直觀的軟件操作界面。

本發(fā)明在測(cè)量過(guò)程中，克服了現(xiàn)有技術(shù)的存在摩擦過(guò)大導(dǎo)致精度較低的問(wèn)題、測(cè)量過(guò)程中需要多次裝夾二軸框架機(jī)構(gòu)問(wèn)題以及測(cè)量效率低的問(wèn)題，能夠大大簡(jiǎn)化測(cè)量操作，并提高測(cè)量效率和結(jié)果的準(zhǔn)確性。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。