本發(fā)明涉及飛行器結(jié)構(gòu)柔度測(cè)量技術(shù)，尤其涉及一種機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

靜氣動(dòng)彈性是飛行器在空氣動(dòng)力作用下產(chǎn)生彈性變形而引起其氣動(dòng)特性變化的一種現(xiàn)象。在真實(shí)飛行中，由于氣動(dòng)載荷的作用，飛機(jī)的升力部件特別是機(jī)翼會(huì)產(chǎn)生彈性變形，即升力面產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)，導(dǎo)致其載荷重新分布，改變氣動(dòng)特性。依據(jù)測(cè)量的機(jī)翼柔度矩陣，可以進(jìn)行飛機(jī)的靜氣動(dòng)彈性影響修正，提高飛機(jī)的飛行安全性。

圖1a為現(xiàn)有的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的示意圖，如圖1a所示，傳統(tǒng)的測(cè)量機(jī)翼柔度矩陣的裝置包括模型支撐裝置2、加載裝置10和形變測(cè)量裝置1。其中，加載裝置10采用加載作動(dòng)筒或掛砝碼對(duì)機(jī)翼5進(jìn)行加載，形變測(cè)量裝置1采用百分表、千分表或位移傳感器采集機(jī)翼5的變形量。

但是現(xiàn)有的測(cè)量裝置，其測(cè)量效率低、工作量大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，以克服現(xiàn)有的測(cè)量裝置，其測(cè)量效率低、工作量大的問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，包括：

形變測(cè)量裝置、模型支撐裝置、工作平臺(tái)、移動(dòng)裝置、施力機(jī)構(gòu)和數(shù)控定位系統(tǒng)，所述移動(dòng)裝置設(shè)置在所述工作平臺(tái)上，所述施力機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述移動(dòng)裝置上，所述數(shù)控定位系統(tǒng)分別與所述移動(dòng)裝置和所述施力機(jī)構(gòu)電連接；

所述模型支撐裝置固定在所述工作平臺(tái)的端部，用于固定所述機(jī)翼；

所述數(shù)控定位系統(tǒng)，用于控制所述移動(dòng)裝置在所述工作平臺(tái)上移動(dòng)，以使所述移動(dòng)裝置帶動(dòng)所述施力機(jī)構(gòu)移動(dòng)，以及，用于控制所述施力機(jī)構(gòu)向所述機(jī)翼的不同位置施加壓力；

所述形變測(cè)量裝置固定設(shè)置在靠近所述工作平臺(tái)的位置處，用于測(cè)量所述機(jī)翼在所述施力機(jī)構(gòu)所施加的壓力下的變形量。

進(jìn)一步的，所述模型支撐裝置包括側(cè)板和設(shè)置在所述側(cè)板表面上的通槽；

所述側(cè)板固定設(shè)置在所述工作平臺(tái)的端部，所述機(jī)翼固定設(shè)置在所述通槽的預(yù)設(shè)位置處。

進(jìn)一步的，所述施力機(jī)構(gòu)包括施力端頭和伺服電動(dòng)缸，所述施力端頭設(shè)置在所述伺服電動(dòng)缸的頂部，所述伺服電動(dòng)缸與所述數(shù)控定位系統(tǒng)電連接。

進(jìn)一步的，所述施力機(jī)構(gòu)還包括：壓力傳感器，所述壓力傳感器分別與所述數(shù)控定位系統(tǒng)、所述施力端頭電連接；

所述壓力傳感器，用于采集所述施力端頭所施加的壓力，并將所述壓力輸出給所述數(shù)控定位系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述工作平臺(tái)的表面設(shè)置X向直線導(dǎo)軌，所述移動(dòng)裝置包括沿著所述X向直線導(dǎo)軌移動(dòng)的第一移動(dòng)拖板、設(shè)置在所述第一移動(dòng)拖板上的Y向直線導(dǎo)軌、沿著所述Y向直線導(dǎo)軌移動(dòng)的第二移動(dòng)拖板、X向伺服電機(jī)和Y向伺服電機(jī)；

所述X向伺服電機(jī)分別與所述第一移動(dòng)拖板和所述數(shù)控定位系統(tǒng)連接，所述Y向伺服電機(jī)分別與所述第二移動(dòng)拖板和所述數(shù)控定位系統(tǒng)連接，所述伺服電動(dòng)缸固定設(shè)置在所述第二移動(dòng)拖板上。

進(jìn)一步的，所述X向直線導(dǎo)軌上設(shè)置有X向位移傳感器，所述Y向直線導(dǎo)軌上設(shè)置有Y向位移傳感器；

所述X向位移傳感器、所述Y向位移傳感器分別與所述數(shù)控定位系統(tǒng)電連接；

所述X向位移傳感器和所述Y向位移傳感器，均用于測(cè)量所述施力機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置，并將所述當(dāng)前位置輸出給所述數(shù)控定位系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述數(shù)控定位系統(tǒng)包括上位機(jī)和下位機(jī)；

所述上位機(jī)與所述下位機(jī)電連接，所述下位機(jī)分別與所述X向位移傳感器、所述Y向位移傳感器、所述X向伺服電機(jī)、所述Y向伺服電機(jī)、所述伺服電動(dòng)缸和所述壓力傳感器電聯(lián)接。

可選的，所述形變測(cè)量裝置為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，所述三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)包括測(cè)量探針；

所述三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，用于在所述施力機(jī)構(gòu)向所述機(jī)翼施加壓力時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)，來(lái)測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)的Z坐標(biāo)值。

可選的，所述X向位移傳感器和所述Y向位移傳感器均為光柵尺。

本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，通過(guò)將移動(dòng)裝置設(shè)置在工作平臺(tái)上，將施力機(jī)構(gòu)設(shè)置在移動(dòng)裝置上，并將數(shù)控定位系統(tǒng)與移動(dòng)裝置和施力機(jī)構(gòu)電連接。模型支撐裝置固定在所述工作平臺(tái)的端部，用于固定所述機(jī)翼；所述數(shù)控定位系統(tǒng)，用于控制所述移動(dòng)裝置在所述工作平臺(tái)上移動(dòng)，以使所述移動(dòng)裝置帶動(dòng)所述施力機(jī)構(gòu)移動(dòng)，以及，用于控制所述施力機(jī)構(gòu)向所述機(jī)翼的不同位置施加壓力；所述形變測(cè)量裝置固定設(shè)置在靠近所述工作平臺(tái)的位置處，用于測(cè)量所述機(jī)翼在所述施力機(jī)構(gòu)所施加的壓力下的變形量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)翼變形量的準(zhǔn)確測(cè)量。本實(shí)施例的測(cè)量裝置其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量過(guò)程容易操作，進(jìn)而在提高機(jī)翼柔度矩陣測(cè)量的準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低了工作人員的工作量。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a為現(xiàn)有的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的示意圖；

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的主視圖；

圖1b為本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的俯視圖；

圖1c為本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的左視圖(省略了變形測(cè)量裝置)；

圖2為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)識(shí)說(shuō)明：

1：形變測(cè)量裝置；

101：測(cè)量探針；

2：模型支撐裝置；

201：側(cè)板；

202：通槽；

203：基座；

10：加載裝置；

3：工作平臺(tái)；

301：X向直線導(dǎo)軌；

4：防震地基；

5：機(jī)翼；

6：移動(dòng)裝置；

7：施力機(jī)構(gòu)；

701：施力端頭；

702：伺服電動(dòng)缸；

703：壓力傳感器；

601：第一移動(dòng)拖板；

602：Y向直線導(dǎo)軌；

603：第二移動(dòng)拖板；

80：數(shù)控定位系統(tǒng)；

8：上位機(jī)；

9：下位機(jī)；

901：XY坐標(biāo)采集模塊；

902：控制器；

903：伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；

904：施力采集模塊；

905：通信模塊。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，適用于任意型號(hào)的飛機(jī)，用于測(cè)量機(jī)翼的柔度矩陣，也可以用于測(cè)量飛機(jī)尾翼以及其他類(lèi)型飛行器的翼面柔度矩陣。

下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)所示的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，下面這幾個(gè)具體的實(shí)施例可以相互結(jié)合，對(duì)于相同或相似的概念或過(guò)程可能在某些實(shí)施例中不再贅述。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的主視圖，圖1b為本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的俯視圖，圖1c為本發(fā)明實(shí)施例一提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置的左視圖(省略了形變測(cè)量裝置)。本實(shí)施例的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置可以包括形變測(cè)量裝置1、模型支撐裝置2、工作平臺(tái)3、移動(dòng)裝置6、施力機(jī)構(gòu)7和數(shù)控定位系統(tǒng)(圖中未示出)，所述工作平臺(tái)3上設(shè)置有移動(dòng)裝置6，所述施力機(jī)構(gòu)7設(shè)置在所述移動(dòng)裝置6上，所述數(shù)控定位系統(tǒng)分別與所述移動(dòng)裝置6和所述施力機(jī)構(gòu)7電連接；所述模型支撐裝置2固定在所述工作平臺(tái)3的端部，用于固定所述機(jī)翼5；所述數(shù)控定位系統(tǒng)，用于控制所述移動(dòng)裝置6在所述工作平臺(tái)3上移動(dòng)，以使所述移動(dòng)裝置6帶動(dòng)所述施力機(jī)構(gòu)7移動(dòng)，以及，用于控制所述施力機(jī)構(gòu)7向所述機(jī)翼5的不同位置施加壓力；所述形變測(cè)量裝置1固定設(shè)置在靠近所述工作平臺(tái)3的位置處，用于測(cè)量所述機(jī)翼5在所述施力機(jī)構(gòu)7所施加的壓力下的變形量。

具體的，如圖1所示，本實(shí)施例的測(cè)量裝置主要包括形變測(cè)量裝置1、模型支撐裝置2、工作平臺(tái)3、移動(dòng)裝置6、施力機(jī)構(gòu)7和數(shù)控定位系統(tǒng)。其中，移動(dòng)裝置6設(shè)置在工作平臺(tái)3上，并且可以在工作平臺(tái)3上移動(dòng)。施力機(jī)構(gòu)7固定設(shè)置在移動(dòng)平臺(tái)上，模型支撐裝置2設(shè)置在工作平臺(tái)3的端部，同時(shí)，數(shù)控定位系統(tǒng)分別與移動(dòng)裝置6和施力機(jī)構(gòu)7電聯(lián)接。本實(shí)施例中，模型支撐裝置2用于固定機(jī)翼5(具體為機(jī)翼模型)，移動(dòng)裝置6在數(shù)控定位系統(tǒng)的控制下帶動(dòng)施力機(jī)構(gòu)7移動(dòng)至機(jī)翼5的待測(cè)量點(diǎn)的正下方。當(dāng)位于機(jī)翼5模型的正下方時(shí)，數(shù)控定位系統(tǒng)控制施力機(jī)構(gòu)7向機(jī)翼5施壓壓力(即加載力)，使得機(jī)翼5在該壓力的作用下發(fā)生變形。形變測(cè)量裝置1測(cè)量此時(shí)機(jī)翼5的變形量，具體是測(cè)量機(jī)翼5的Z坐標(biāo)值。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例在測(cè)量之前，首先需要在數(shù)控定位系統(tǒng)和形變測(cè)量裝置1中設(shè)置好需要測(cè)量的點(diǎn)，以及每個(gè)待測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力值。數(shù)控定位系統(tǒng)可以根據(jù)上述待測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)來(lái)控制移動(dòng)裝置6移動(dòng)至待測(cè)量點(diǎn)的正下方，并且控制施力機(jī)構(gòu)7向機(jī)翼5施加其對(duì)應(yīng)的壓力。同時(shí)，形變測(cè)量裝置1可以根據(jù)待測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)來(lái)依次測(cè)量各待測(cè)量點(diǎn)的Z坐標(biāo)值。

其中，本實(shí)施例的形變測(cè)量裝置1設(shè)置在靠近工作平臺(tái)3的位置處，并且與移動(dòng)裝置6的坐標(biāo)相同，進(jìn)而保證施力機(jī)構(gòu)7作用的測(cè)量點(diǎn)與形變測(cè)量裝置1測(cè)量的測(cè)量點(diǎn)相同。

在實(shí)際使用時(shí)，將機(jī)翼5固定設(shè)置在模型支撐裝置2的預(yù)設(shè)位置處。在數(shù)控定位系統(tǒng)和形變測(cè)量裝置1中設(shè)置好測(cè)量點(diǎn)的位置坐標(biāo)及各測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力值。例如，測(cè)量點(diǎn)A：(X,Y)＝(10,20)，其對(duì)應(yīng)的壓力值為2KN，測(cè)量點(diǎn)B：(X,Y)＝(15,30)，其對(duì)應(yīng)的壓力值為1KN。數(shù)控定位系統(tǒng)控制移動(dòng)裝置6移動(dòng)，使得固定在移動(dòng)裝置6上的施力機(jī)構(gòu)7也隨著移動(dòng)裝置6的移動(dòng)而移動(dòng)，當(dāng)施力機(jī)構(gòu)7位于測(cè)量點(diǎn)A的正下方時(shí)，數(shù)控定位系統(tǒng)控制施力機(jī)構(gòu)7向測(cè)量點(diǎn)A施壓2KN的壓力，機(jī)翼5在該2KN的壓力下發(fā)生變形。形變測(cè)量裝置1移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)A的正上方，測(cè)量測(cè)量點(diǎn)A此時(shí)的Z坐標(biāo)值，并保存該A點(diǎn)的Z坐標(biāo)值。接著，形變測(cè)量裝置1移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)B的正上方，測(cè)量測(cè)量點(diǎn)B此時(shí)的Z坐標(biāo)值，并保存B點(diǎn)的Z坐標(biāo)值。形變測(cè)量裝置1將測(cè)量點(diǎn)A和B此時(shí)的Z坐標(biāo)值與測(cè)量前的Z坐標(biāo)值進(jìn)行比較，即可獲得機(jī)翼5測(cè)量點(diǎn)A和測(cè)量點(diǎn)B的變形量。進(jìn)一步的，數(shù)控定位系統(tǒng)控制施力機(jī)構(gòu)7撤回，并控制移動(dòng)裝置6向測(cè)量點(diǎn)B的正下方移動(dòng)，當(dāng)施力機(jī)構(gòu)7位于測(cè)量點(diǎn)B的正下方時(shí)，數(shù)控定位系統(tǒng)控制施力機(jī)構(gòu)7向測(cè)量點(diǎn)B施壓1KN的壓力。接著，形變測(cè)量裝置1依次移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)A和測(cè)量點(diǎn)B，測(cè)量測(cè)量點(diǎn)A和測(cè)量點(diǎn)B在對(duì)測(cè)量點(diǎn)B施壓1KN壓力下的變形量。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中模型支撐裝置2可以可拆卸地固定在工作平臺(tái)3的端部，例如螺栓連接等?？蛇x的，還可以將模型支撐裝置2焊接在工作平臺(tái)3的端部，本實(shí)施例對(duì)模型支撐裝置2與工作平臺(tái)3的固定連接方式不做限制。

本實(shí)施例的工作平臺(tái)3和形變測(cè)量裝置1可以通過(guò)墊鐵和地腳螺釘安裝在防震地基4上，避免在測(cè)量過(guò)程中由于震動(dòng)而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，通過(guò)將移動(dòng)裝置設(shè)置在工作平臺(tái)上，將施力機(jī)構(gòu)設(shè)置在移動(dòng)裝置上，并將數(shù)控定位系統(tǒng)與移動(dòng)裝置和施力機(jī)構(gòu)電連接。模型支撐裝置固定在所述工作平臺(tái)的端部，用于固定所述機(jī)翼；所述數(shù)控定位系統(tǒng)，用于控制所述移動(dòng)裝置在所述工作平臺(tái)上移動(dòng)，以使所述移動(dòng)裝置帶動(dòng)所述施力機(jī)構(gòu)移動(dòng)，以及，用于控制所述施力機(jī)構(gòu)向所述機(jī)翼的不同位置施加壓力；所述形變測(cè)量裝置固定設(shè)置在靠近所述工作平臺(tái)的位置處，用于測(cè)量所述機(jī)翼在所述施力機(jī)構(gòu)所施加的壓力下的變形量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)翼變形量的準(zhǔn)確測(cè)量。本實(shí)施例的測(cè)量裝置其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，測(cè)量過(guò)程容易操作，進(jìn)而在提高機(jī)翼柔度矩陣測(cè)量的準(zhǔn)確性的同時(shí)，降低了工作人員的工作量。

圖2為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的模型支撐裝置2還可以包括側(cè)板201和設(shè)置在所述側(cè)板201表面上的通槽202；所述側(cè)板201固定設(shè)置在所述工作平臺(tái)3的端部，所述機(jī)翼5的固定設(shè)置在所述通槽202的預(yù)設(shè)位置處。

具體的，如圖2所示，本實(shí)施例的模型支撐裝置2包括側(cè)板201，在側(cè)板201上沿著水平方向設(shè)置有通槽202。將側(cè)板201的一端固定在工作平臺(tái)3的端部，此時(shí)側(cè)板201與工作平臺(tái)3垂直，通槽202與工作平臺(tái)3平行。將機(jī)翼5(具體是機(jī)翼5的根部)固定在通槽202的預(yù)設(shè)位置處，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)翼5的固定。

可選的，本實(shí)施例可以通過(guò)螺栓夾持或其它方式將機(jī)翼5固定在通槽202中。

可選的，本實(shí)施例可以在側(cè)板201上設(shè)置多個(gè)通槽202，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)翼5在不同高度上的定位。其中，側(cè)板201設(shè)置的通槽202的具體數(shù)量、以及相鄰兩通槽202之間的距離可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，本實(shí)施例對(duì)此不做限制。

為了提高側(cè)板201與工作平臺(tái)3的固定穩(wěn)定性，本實(shí)施例的模型支撐裝置2在側(cè)板201的底部設(shè)置有一個(gè)由鑄鐵鑄造而成的基座203，將該基座203固定在工作平臺(tái)3上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模型支撐裝置2與工作平臺(tái)3的穩(wěn)固連接。

本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，通過(guò)在模型支撐裝置的側(cè)板上設(shè)置多個(gè)通槽，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)翼在不同高度上的固定，進(jìn)而提高了測(cè)試過(guò)程中對(duì)機(jī)翼位置的可控性。

圖3為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖3所示，本實(shí)施例的施力機(jī)構(gòu)7可以包括施力端頭701和伺服電動(dòng)缸702，所述施力端頭701設(shè)置在所述伺服電動(dòng)缸702的頂部，所述伺服電動(dòng)缸702與所述數(shù)控定位系統(tǒng)電連接。

具體的，如圖3所示，本實(shí)施例的施力機(jī)構(gòu)7包括施力端頭701和伺服電動(dòng)缸702，其中伺服電動(dòng)缸702固定設(shè)置在移動(dòng)裝置6上，施力端頭701設(shè)置在伺服電動(dòng)缸702的頂部，伺服電動(dòng)缸702與數(shù)控定位系統(tǒng)電聯(lián)接。數(shù)控定位系統(tǒng)通過(guò)控制伺服電動(dòng)缸702動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)施力端頭701加載力的控制。

在實(shí)際使用時(shí)，施力端頭701移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)的正下方，例如測(cè)量點(diǎn)A的正下方，而A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力為2KN。此時(shí)，數(shù)控定位系統(tǒng)控制伺服電動(dòng)缸702動(dòng)作，并向施力端頭701施壓2KN的壓力，使得施力端頭701向測(cè)量點(diǎn)A施壓2KN的壓力。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例的施力機(jī)構(gòu)7還可以包括壓力傳感器703，所述壓力傳感器703分別與所述數(shù)控定位系統(tǒng)、所述施力端頭701電連接；所述壓力傳感器703，用于采集所述施力端頭701所施加的壓力，并將所述壓力輸出給所述數(shù)控定位系統(tǒng)。

具體的，如圖3所示，在施力機(jī)構(gòu)7上設(shè)置一個(gè)壓力傳感器703，該壓力傳感器703分別與數(shù)控定位系統(tǒng)和施力端頭701電聯(lián)接，用于采集施力端頭701向各測(cè)量點(diǎn)所施壓的壓力值，并將采集到的壓力值發(fā)送給數(shù)控定位系統(tǒng)，使得數(shù)控定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)施力端頭701的實(shí)際加載過(guò)程的監(jiān)控。

可選的，如圖3所示，本實(shí)施例的壓力傳感器703可以設(shè)置在伺服電動(dòng)缸702的正下方，壓力傳感器703設(shè)置在移動(dòng)裝置6上?？蛇x的，壓力傳感器703還可以設(shè)置在其他位置，本實(shí)施例對(duì)壓力傳感器703的具體位置不做限制，只要保證可以采集施力端頭701的壓力值，并將該壓力值傳遞給數(shù)控定位系統(tǒng)即可。

可選的，如圖1所示，本實(shí)施例的形變測(cè)量裝置1可以為三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)包括測(cè)量探針101；該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，用于在所述施力機(jī)構(gòu)7向所述機(jī)翼5施加壓力時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)，來(lái)測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)的Z坐標(biāo)值。

可選的，本實(shí)施例可以采用全自動(dòng)懸臂式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上輸入一組測(cè)量點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)值，該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)能夠?qū)斎氲臏y(cè)量點(diǎn)的Z坐標(biāo)依次進(jìn)行測(cè)量。

本實(shí)施例對(duì)機(jī)翼5柔度矩陣的測(cè)量過(guò)程可以包括如下步驟：

將機(jī)翼5固定在模型支撐裝置2上，在機(jī)翼5上設(shè)置N個(gè)待測(cè)量點(diǎn)和N個(gè)待加載點(diǎn)，N個(gè)待測(cè)量點(diǎn)和N個(gè)待加載點(diǎn)的坐標(biāo)相同；

在數(shù)控定位系統(tǒng)的上位機(jī)中輸入N個(gè)待測(cè)量點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)值，以及N個(gè)待加載點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的壓力值，其中N≥1；

形變測(cè)量裝置1測(cè)量N個(gè)待測(cè)量點(diǎn)的初始Z坐標(biāo)值，并記為Z_i⁰(i＝1,2,…，N)；

數(shù)控定位系統(tǒng)控制移動(dòng)裝置6移動(dòng)，使得移動(dòng)裝置6帶動(dòng)施力端頭701精確移動(dòng)至第1個(gè)待加載點(diǎn)的正下方；

施力機(jī)構(gòu)7控制施力端頭701向第1個(gè)待加載點(diǎn)施加壓力值F1，F(xiàn)1為第1個(gè)待加載點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力值；

形變測(cè)量裝置1對(duì)N個(gè)待測(cè)量點(diǎn)的Z坐標(biāo)依次進(jìn)行測(cè)量，并記為Z_i1⁰(i＝1,2,…，N)；

數(shù)控定位系統(tǒng)控制移動(dòng)裝置6帶動(dòng)施力端頭701移動(dòng)至第2個(gè)待加載點(diǎn)的正下方，并重復(fù)上述步驟，獲得在向第2個(gè)待加載點(diǎn)施加F2壓力值時(shí)，N個(gè)待測(cè)量點(diǎn)的Z坐標(biāo)值，記為Z_i2⁰(i＝1,2,…，N)；

重復(fù)上述步驟，在每個(gè)待加載點(diǎn)處施加其對(duì)應(yīng)的壓力值時(shí)，測(cè)量N個(gè)待測(cè)量點(diǎn)的Z坐標(biāo)值；

根據(jù)以下公式計(jì)算機(jī)翼5的柔度矩陣，

C _ij＝(Z_ij⁰-Z_i⁰)/F_j(i＝1,2,…，N，j＝1,2,…，N)

其中，C_ij為柔度矩陣，i表示第i個(gè)測(cè)量點(diǎn)，j表示為第j個(gè)加載點(diǎn)，F(xiàn)_j為第j個(gè)加載點(diǎn)的壓力值。

本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，通過(guò)在施力機(jī)構(gòu)中設(shè)置施力端頭、伺服電動(dòng)缸和壓力傳感器，使伺服電動(dòng)缸根據(jù)數(shù)控定位系統(tǒng)的控制命令來(lái)控制施力機(jī)構(gòu)所施壓的壓力值，壓力傳感器用于采集施力端頭向測(cè)量點(diǎn)施壓的壓力值，并將采集的壓力值發(fā)送給數(shù)控定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控定位系統(tǒng)對(duì)施力端頭實(shí)際加載過(guò)程的監(jiān)控，進(jìn)而提高了機(jī)翼測(cè)量裝置的自動(dòng)化和可靠性。

圖4為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本實(shí)施例的工作平臺(tái)3，其表面設(shè)置有X向直線導(dǎo)軌301，所述移動(dòng)裝置6包括沿著所述X向直線導(dǎo)軌301移動(dòng)的第一移動(dòng)拖板601、設(shè)置在所述第一移動(dòng)拖板601上的Y向直線導(dǎo)軌602、沿著所述Y向直線導(dǎo)軌602移動(dòng)的第二移動(dòng)拖板603、Y向伺服電機(jī)和X向伺服電機(jī)(圖中未示出)；所述X向伺服電機(jī)分別與所述第一移動(dòng)拖板601和所述數(shù)控定位系統(tǒng)電連接，所述Y向伺服電機(jī)分別與所述第二移動(dòng)拖板603和所述數(shù)控定位系統(tǒng)電連接，所述伺服電動(dòng)缸702固定設(shè)置在所述第二移動(dòng)拖板603上。

具體的，如圖4所示，本實(shí)施例的工作平臺(tái)3的表面上設(shè)置有X向直線導(dǎo)軌301，移動(dòng)裝置6包括第一移動(dòng)拖板601、第二移動(dòng)拖板603和Y向直線導(dǎo)軌602。其中，第一移動(dòng)拖板601設(shè)置在X向直線導(dǎo)軌301上，并且可以沿著X向直線導(dǎo)軌301移動(dòng)，Y向直線導(dǎo)軌602固定設(shè)置在第一移動(dòng)拖板601上，第二移動(dòng)拖板603設(shè)置在Y向直線導(dǎo)軌602上，并且可以沿著Y向直線導(dǎo)軌602移動(dòng)，施力機(jī)構(gòu)7固定設(shè)置在第二移動(dòng)拖板603上。

本實(shí)施例的移動(dòng)裝置6還包括X向伺服電機(jī)和Y向伺服電機(jī)，其中X向伺服電機(jī)分別與第一移動(dòng)拖板601和數(shù)控定位系統(tǒng)連接，用于接收數(shù)控定位系統(tǒng)發(fā)送的關(guān)于X向的移動(dòng)控制命令，并且根據(jù)該控制命令來(lái)控制第一移動(dòng)拖板601在X向直線導(dǎo)軌301上移動(dòng)。Y向伺服電機(jī)分別與第二移動(dòng)拖板603和數(shù)控定位系統(tǒng)連接，用于接收數(shù)控定位系統(tǒng)發(fā)送的關(guān)于Y向的移動(dòng)控制命令，并且根據(jù)該控制命令來(lái)控制第二移動(dòng)拖板603在Y向直線導(dǎo)軌602上的移動(dòng)。進(jìn)而，將固定在第二移動(dòng)拖板603上的施力機(jī)構(gòu)7移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)的正下方。

本實(shí)施例的X向直線導(dǎo)軌301、Y向直線導(dǎo)軌602、第一移動(dòng)拖板601和第二移動(dòng)拖板603組成一個(gè)二維的移動(dòng)工作平臺(tái)系統(tǒng)。其中，第一移動(dòng)拖板601和第二移動(dòng)拖板603的運(yùn)動(dòng)是由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)構(gòu)、齒輪齒條傳動(dòng)來(lái)完成的。具體的，將伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成移動(dòng)拖板的水平移動(dòng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)，在此不再贅述。

進(jìn)一步的，本實(shí)施例還在X向直線導(dǎo)軌301上設(shè)置有X向位移傳感器(圖中未示出)，在Y向直線導(dǎo)軌602上設(shè)置有Y向位移傳感器(圖中未示出)；所述X向位移傳感器、所述Y向位移傳感器分別與所述數(shù)控定位系統(tǒng)電連接；所述X向位移傳感器和所述Y向位移傳感器，均用于測(cè)量所述施力機(jī)構(gòu)7的當(dāng)前位置，并將所述當(dāng)前位置輸出給所述數(shù)控定位系統(tǒng)。

本實(shí)施例，在X向直線導(dǎo)軌301上設(shè)置有X向位移傳感器，在Y向直線導(dǎo)軌602上設(shè)置有Y向位移傳感器，X向位移傳感器和Y向位移傳感器均與數(shù)控定位系統(tǒng)電連接。

舉例說(shuō)明，假設(shè)用戶在數(shù)控定位系統(tǒng)上輸入的目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)A的坐標(biāo)為(10,20)。在開(kāi)始時(shí)，X向位移傳感器采集的施力機(jī)構(gòu)7當(dāng)前的X坐標(biāo)為5mm，Y向位移傳感器采集到的施力機(jī)構(gòu)7當(dāng)前的Y坐標(biāo)為3mm，X向位移傳感器將X＝5、Y向位移傳感器將Y＝3發(fā)送給數(shù)控定位系統(tǒng)。數(shù)控定位系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)位置(10,20)，計(jì)算獲得施力機(jī)構(gòu)7需要移動(dòng)的位置距離為(5,17)。數(shù)控定位系統(tǒng)將施力機(jī)構(gòu)7需要移動(dòng)的距離(5,17)分別轉(zhuǎn)換成X向伺服電機(jī)的控制命令和Y向伺服電機(jī)的控制命令。接著，X向伺服電機(jī)根據(jù)數(shù)控定位系統(tǒng)發(fā)送的控制命令，帶動(dòng)第一移動(dòng)拖板601正向移動(dòng)5mm，Y向伺服電機(jī)根據(jù)數(shù)控定位系統(tǒng)發(fā)送的控制命令，帶動(dòng)第二移動(dòng)拖板603正向移動(dòng)17mm，使得施力機(jī)構(gòu)7移動(dòng)至A點(diǎn)的正下方?？蛇x的，本實(shí)施例的X向位移傳感器和Y向位移傳感器可以實(shí)時(shí)采集施力機(jī)構(gòu)7的位置坐標(biāo)，并將該位置坐標(biāo)發(fā)送給數(shù)控定位系統(tǒng)，使得數(shù)控定位系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握施力機(jī)構(gòu)7的位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)施力機(jī)構(gòu)7的精準(zhǔn)定位。

可選的，本實(shí)施例的X向位移傳感器和Y向位移傳感器可以是光柵尺，即，在X向直線導(dǎo)軌301上貼有X向光柵尺，作為X向位移傳感器。在Y向直線導(dǎo)軌602上貼有Y向光柵尺，作為Y向位移傳感器?？蛇x的，本實(shí)施例的X向位移傳感器和Y向位移傳感器還可以是其他結(jié)構(gòu)的位移傳感器。

本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，通過(guò)在工作平臺(tái)上設(shè)置X向直線導(dǎo)軌，在X向直線導(dǎo)軌上設(shè)置可以移動(dòng)的第一移動(dòng)拖板，在第一移動(dòng)拖板上設(shè)置Y向直線導(dǎo)軌，在Y向直線導(dǎo)軌上設(shè)置可移動(dòng)的第二移動(dòng)拖板，上述結(jié)構(gòu)形成一個(gè)二維的移動(dòng)工作平臺(tái)系統(tǒng)，其中，施力機(jī)構(gòu)固定設(shè)置在第二移動(dòng)拖板上。數(shù)控定位系統(tǒng)可以通過(guò)控制上述二維的移動(dòng)工作平臺(tái)系統(tǒng)來(lái)控制施力機(jī)構(gòu)移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)的正下方。

圖5為本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，如圖5所示，本實(shí)施例的數(shù)控定位系統(tǒng)80可以包括接收上位機(jī)8和下位機(jī)9；所述上位機(jī)8與所述下位機(jī)9電連接，所述下位機(jī)9分別與所述X向位移傳感器、所述Y向位移傳感器、所述X向伺服電機(jī)、所述Y向伺服電機(jī)、所述伺服電動(dòng)缸702和所述壓力傳感器703電聯(lián)接。

如圖5所示，本實(shí)施例的數(shù)控定位系統(tǒng)80包括上位機(jī)8和下位機(jī)9，上位機(jī)8用于接收用戶輸入，并向下位機(jī)9下發(fā)控制命令。本實(shí)施例的上位機(jī)8具有與形變測(cè)量裝置1的XY坐標(biāo)系校正功能、XY坐標(biāo)和壓力值的顯示功能、測(cè)量點(diǎn)和壓力值的設(shè)置功能、壓力值誤差校正功能和XY空間誤差校正等功能。

如圖5所示，本實(shí)施例的下位機(jī)9可以包括：XY坐標(biāo)采集模塊901、控制器902和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊903、施力采集模塊904和通信模塊905。其中，XY坐標(biāo)采集模塊901分別與X向位移傳感器、Y向位移傳感器和控制器902電連接，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊903分別與X向伺服電機(jī)、Y向伺服電機(jī)、伺服電動(dòng)缸702和控制器902電連接，控制器902通過(guò)通信模塊905與上位機(jī)8連接。

XY坐標(biāo)采集模塊901通過(guò)X向位移傳感器和Y向位移傳感器獲得施力端頭701的當(dāng)前位置坐標(biāo)，并將施力端頭701的當(dāng)前位置坐標(biāo)發(fā)送給控制器902?？刂破?02根據(jù)施力端頭701的當(dāng)前位置坐標(biāo)、以及上位機(jī)8通過(guò)通信模塊905發(fā)送的目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)，獲得施力端頭701的X向移動(dòng)位移和Y向移動(dòng)位移，并將X向移動(dòng)位移和Y向移動(dòng)位移發(fā)送給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊903。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊903根據(jù)X向移動(dòng)位移驅(qū)動(dòng)X向伺服電機(jī)，根據(jù)Y向移動(dòng)位移驅(qū)動(dòng)Y向伺服電機(jī)，以使施力端頭701移動(dòng)至目標(biāo)測(cè)量坐標(biāo)處。

施力采集模塊904分別與壓力傳感器703和控制器902電連接，該施力采集模塊904用于為壓力傳感器703供電，對(duì)壓力傳感器703的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行放大和數(shù)字化，獲得數(shù)字化的測(cè)量壓力值，并將測(cè)量壓力值發(fā)送給控制器902。控制器902通過(guò)通信模塊905將該測(cè)量壓力值發(fā)送給上位機(jī)8，以使所述上位機(jī)8進(jìn)行顯示。

本實(shí)施例的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊903完成伺服電機(jī)的電流環(huán)、速度環(huán)的控制，使被驅(qū)動(dòng)的對(duì)象高速、高精度的定位。

本發(fā)明提供的機(jī)翼柔度矩陣的測(cè)量裝置，通過(guò)在數(shù)控定位系統(tǒng)中設(shè)置上位機(jī)和下位機(jī)，該上位機(jī)用于接收用戶的控制命令，并將該控制命令發(fā)送給下位機(jī)，下位機(jī)根據(jù)該控制命令來(lái)控制移動(dòng)裝置和施力機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。本實(shí)施例的測(cè)量裝置，控制命令簡(jiǎn)單，在上位機(jī)上輸入待測(cè)量點(diǎn)的X、Y坐標(biāo)值，施力端頭能夠精確到達(dá)上述X、Y坐標(biāo)位置，在上位機(jī)上輸入各待加載點(diǎn)需要加載的壓力值，施力端頭能夠?qū)Υ虞d點(diǎn)精確施力。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。