[實用新型]三維空間定位重擺轉角檢測裝置

有效

• 申請號: 201820860204.6
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN208736389U
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 吳靂鳴
• 申請（專利權）人: 哈爾濱盛迪電力設備有限公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22;G01D5/245
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種三維空間定位重擺轉角檢測裝置，在轉角軸前端通過轉動軸對稱裝有可自由旋轉并帶有掛板的重擺，轉動軸通過頂絲固定在轉角軸的軸孔中，在保持與重力一致的過程中重擺可使轉角軸轉動，轉角軸另一端通過支架上的軸孔與編碼器連在一起，帶有信號電纜的編碼器通過螺栓固定在帶有固定孔的支架上。本實用新型所涉及的技術方案必將廣泛應用于三維空間爬行作業車定位領域。

技術領域：

本實用新型所涉及的是一種檢測爬行作業車在三維空間位置與重力形成夾角的裝置。

背景技術：

當前，在三維空間中爬行作業車無法提供作業位置三維空間參數，主要是在三維空間作業位置的角度，數字陀螺儀只能提供爬行作業車自行姿態，而無法提供爬行作業車在三維空間中的位置，尤其是在三維坐標系中的角度。因此，本領域急需一種可隨時檢測出爬行作業在三維空間中的位置，尤其是角度的裝置。

發明內容：

本實用新型旨在提出一個解決本領域中技術問題的方案，其主要技術特征是，固定在轉角軸前端的轉動軸兩端分別裝有帶掛板的重擺，重擺可在轉動軸上自由旋轉，并且重擺在追隨與重力方向一致的過程中可帶動轉角軸一起轉動，轉角軸后端與帶有信號電纜的編碼器連在一起，編碼器固定在帶有固定孔的支架上，每一個編碼器和轉角軸都垂直于另外兩個編碼器和轉角軸所構成的平面，即一個帶重擺的編碼器安裝在X軸上，并且使轉角軸與X軸重合，另兩個帶重擺的編碼器就安裝在Y和Z軸上，并且也使轉角軸與Y和Z軸重合。同時三個重擺可自由轉動的重擺互不干涉，都能在自己安裝空間內旋轉，從而帶動轉角軸轉動，轉角軸帶動編碼器轉動輸出角度脈沖信號。

本實用新型提供的技術方案所達到的技術效果是這樣實現的：將帶有兩個重擺和轉角軸的三個編碼器分別固定在X軸、Y軸和Z軸上，即三個轉角軸的軸線都相互垂直，X軸上的編碼器轉角軸與Y軸和Z軸上的轉角軸都是垂直的，以這種方式將三個編碼器固定在爬行作業車上。當爬行作業車沿著三維空間爬行時，因重擺始終要與重力方向保持一致，所以重擺在重力作用下就會使轉角軸轉動，從而轉角軸帶動編碼器轉動，編碼器就根據轉動角度數據，由信號電纜將角度脈沖信號送出。因為轉角軸上的重擺在爬行作業車行走過程中，有兩個自由度與重力保持一致，所以X、Y、Z軸上的編碼器只會同時輸出轉角軸轉動時各自轉角數值。重擺即可以轉動軸為軸心自由轉動，也可帶動轉角軸自由轉動。重擺以轉動軸為軸心轉動時，不使轉角軸轉動，只是調整重擺的重心，是為重擺在爬行作業車這個位置時重心自然平穩移動到穩態，最大限度為轉角軸提供扭矩，并且使轉角軸轉動平穩，避免轉動的突然性。當重擺預以轉角軸為軸心轉動時，是帶著轉角軸一起轉動，從而帶動編碼器對轉角進行計數，這樣無論爬行作業車在三維作業空間內移動到什么位置都會被檢測到爬行作業車的X、Y、Z軸與空間X₁、Y₁、Z₁軸所夾的角度，這個角度就是爬行作業車在移動過程中，重擺為與重力方向保持一致而使轉角軸轉動的角度。

本實用新型涉及的技術方案結構簡單巧妙，空間排合理，檢測精度高、使用可靠方便，具有新穎性、創造性和實用性，本實用新型的技術方案必將廣泛地應用于三維空間爬行作業車空間定位領域和其它相關領域。

附圖說明：

圖1.三維空間定位重擺轉角檢測裝置主視圖

圖2.三維空間定位重擺轉角檢測裝置俯視圖

圖3.三維空間定位重擺轉角檢測裝置A-A視圖

圖4.三維空間定位重擺轉角檢測裝置三維安裝視圖

圖5.三維空間定位重擺轉角檢測裝置B-B視圖

其中：

1、編碼器 2、支架 3、螺栓

4、軸孔 5、轉角軸 6、頂絲