CN100338429C - 新型并联转角测量机构 - Google Patents

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房立金
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Abstract

本发明涉及测量技术工程，具体是一种新型并联转角测量机构。由刚体，第一直线位移传感器，移动副，转动副，第二直线位移传感器，第三直线位移传感器和机架组成，其中：三个直线位移传感器的两端通过转动副分别和刚体及机架连接，三个直线位移传感器的动尺和静尺通过直线移动副相连接。本发明精度高、成本低、解决了测量平面内一个刚体绕垂直平面内任意轴转动时刚体的转角的问题。

Description

新型并联转角测量机构
技术领域
本发明涉及测量技术工程，具体是一种新型并联转角测量机构。
背景技术
目前，实时测量角度的传感器有旋转编码器和角度编码器等，安装时要求其旋转中心和测量轴同心，这样就限制了使用范围。当平面上一个刚体绕其本身任何一点作平面转动时，利用角度传感器就不能直接测出其旋转的角度；采用编码器作为测量元器件的机构，当测量角度的精度要求高时，选用编码器的成本就高，并且在有较高位移精度要求时，采用编码器测量角度再乘以弧长的算法就无法满足位移精度的要求。利用高精度的直线位移传感器测量直线位移，再通过计算测量角度的机构还未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种精度高、成本低、可以解决测量平面内一个刚体绕垂直平面内任意轴转动时刚体的转角的新型并联转角测量机构。
本发明的目的是这样实现的：由刚体、第一直线位移传感器、移动副、转动副、第二直线位移传感器、第三直线位移传感器和机架组成，其中：三个直线位移传感器的两端通过转动副分别和刚体及机架连接，三个直线位移传感器的动尺和静尺通过直线移动副相连接；
所述第二直线位移传感器两端的转动副分别和第一、三直线位移传感器的一端转动副同轴。
本发明具有如下优点：
1.本发明充分利用直线位移传感器测量精度高的优点，使计算角度精度更高。
2.采用本发明能在平面内一刚体作绕垂直平面内任意轴转动时测量出其上任意点转角。
3.与采用编码器作为测量元器件的机构测量角度相比，本发明在同时满足测量精度的情况下，具有成本低的特点。
4.本发明可模块化设计，适用范围广。
附图说明
图1为本发明并联转角测量机构简图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明由刚体1，第一直线位移传感器2，移动副3，转动副4，第二直线位移传感器5，第三直线位移传感器6和机架7组成，其中：3个直线位移传感器的两端通过转动副分别和刚体1及机架7连接，三个直线位移传感器的动尺和静尺分别通过直线移动副3相连接，第二直线位移传感器5两端的转动副分别和第一、三直线位移传感器2、6的一端转动副同轴。
本发明整个机构具有3个自由度，即刚体1可以实现平面内的两维移动和绕垂直平面的任意轴转动；当刚体1转动时，由于机架7不动，3根直线位移传感器两端的转动副转动及动尺和静尺相对移动，即直线位移传感器两端的转动副之间的距离发生变化，变化的距离可直接通过传感器读出，则可通过3个位移传感器两端的转动副之间的距离和刚体1和机架7上两个转动副之间的距离计算出刚体1相对机架7的转动角度(已知三角形的边求夹角)。当刚体1相对机架7作直线两维移动时，移动的位移也可通过上述长度计算出。
本发明可试用到空间对接机构缓冲试验台上。

Claims (1)

1.一种新型并联转角测量机构，其特征在于：由刚体(1)、第一直线位移传感器(2)、移动副(3)、转动副(4)、第二直线位移传感器(5)、第三直线位移传感器(6)和机架(7)组成，其中：三个直线位移传感器的两端通过转动副分别和刚体(1)及机架(7)连接，三个直线位移传感器的动尺和静尺通过直线移动副(3)相连接；所述第二直线位移传感器(5)两端的转动副分别和第一、三直线位移传感器(2、6)的一端转动副同轴。
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