技術(shù)特征：

1.一種三自由度球形轉(zhuǎn)子角速度矢量檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對(duì)球形轉(zhuǎn)子的球面按照三個(gè)相互垂直，且經(jīng)過(guò)所述球形轉(zhuǎn)子的球心的分界面均分為八個(gè)色塊，對(duì)所述八個(gè)色塊設(shè)置不同的顏色，并根據(jù)所述八個(gè)色塊的顏色進(jìn)行編碼；

S2：在所述球形轉(zhuǎn)子的表面設(shè)置多個(gè)顏色傳感器，所述多個(gè)顏色傳感器的執(zhí)行光軸均正對(duì)所述球形轉(zhuǎn)子的球心，其中，所述顏色傳感器的數(shù)量大于等于四個(gè)；

S3：采集所述多個(gè)傳感器的輸出信號(hào)，根據(jù)所述多個(gè)傳感器的輸出信號(hào)的占空比和單個(gè)傳感器信號(hào)的周期得到所述球形轉(zhuǎn)子的角速度矢量；

其中，在任意時(shí)刻，所述多個(gè)傳感器中存在至少三個(gè)傳感器使得分別由所述至少三個(gè)傳感器和所述球星轉(zhuǎn)子的球心組成的至少三個(gè)向量與旋轉(zhuǎn)軸向量的夾角均處于預(yù)設(shè)夾角范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度球形轉(zhuǎn)子角速度矢量檢測(cè)方法，其特征在于，步驟S3進(jìn)一步包括：

在任意時(shí)刻，所述多個(gè)傳感器中至少三個(gè)顏色傳感器均經(jīng)過(guò)同一分界面，且滿足以下關(guān)系：

設(shè)傳感器坐標(biāo)系三軸坐標(biāo)分別為：

$E=\left[\begin{array}{c}{E}_1\\ E_2\\ E_3\end{array}\right],$

其中，所述球形轉(zhuǎn)子的半徑為1,E₁＝(0 0 1),E₂＝(0 1 0),E₃＝(0 0 1)；

所述三個(gè)顏色傳感器的坐標(biāo)值：

$U=\left[\begin{array}{c}{U}_1\\ U_2\\ U_3\end{array}\right],$

其中，U₁、U₂和U₃分別為所述三個(gè)顏色傳感器的坐標(biāo)值；

設(shè)轉(zhuǎn)換矩陣為：

$\mathrm{\ρ}=\left[\begin{array}{ccc}{\mathrm{\ρ}}_{11}& {\mathrm{\ρ}}_{12}& {\mathrm{\ρ}}_{13}\\ {\mathrm{\ρ}}_{21}& {\mathrm{\ρ}}_{22}& {\mathrm{\ρ}}_{23}\\ {\mathrm{\ρ}}_{31}& {\mathrm{\ρ}}_{32}& {\mathrm{\ρ}}_{33}\end{array}\right],$

其中，ρ₁₁至ρ₃₃為轉(zhuǎn)換矩陣中的參數(shù)，ρ滿足：

ρ＝EU^-1，

則

$\left\{\begin{array}{c}\cot \mathrm{\α}\cot a=cos\left(p_1\mathrm{\π}\right)\\ \cot \mathrm{\β}\cot a=cos\left(p_2\mathrm{\π}\right)\\ \cot \mathrm{\γ}\cot a=cos\left(p_3\mathrm{\π}\right)\\ |\mathrm{\ρ}\×{(cos\mathrm{\α},\cos \mathrm{\β},\cos \mathrm{\γ})}^T|=1\end{array}\right.$

則角速度矢量為：

$\stackrel{\→}{\mathrm{\ω}}=\frac{60}{T}\mathrm{\ρ}{(cos\mathrm{\α},cos\mathrm{\β},cos\mathrm{\γ})}^T$

其中，α、β和γ分別是三個(gè)傳感器與所述球形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角，T為單個(gè)傳感器信號(hào)的周期，a表示所述球形轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸與其中同時(shí)有三個(gè)傳感器通過(guò)的分界面的法向量的夾角，p₁至p₃分別表示所述三個(gè)傳感器的經(jīng)過(guò)分界面產(chǎn)生的信號(hào)的占空比。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三自由度球形轉(zhuǎn)子角速度矢量檢測(cè)方法，其特征在于，所述顏色傳感器的數(shù)量為四個(gè)，四個(gè)所述顏色傳感器的坐標(biāo)分別為：(0,0,1)，和

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的三自由度球形轉(zhuǎn)子角速度矢量檢測(cè)方法，其特征在于，所述八個(gè)色塊的顏色分別為紅、綠、藍(lán)、品紅、黃、青、黑和白。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三自由度球形轉(zhuǎn)子角速度矢量檢測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)角度范圍為(35.26°，144.74°)。