[發(fā)明專利]傾斜測(cè)力裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010578952.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN111595501A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊光;周林雪;艾莉;李雙成;徐東亮;宗姝;楊澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春奧普光電技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00;G01G19/00;G01G21/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春中科長(zhǎng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發(fā)明提供一種傾斜測(cè)力裝置，包括：測(cè)量系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、固定支架、角位移傳感器和處理系統(tǒng)；其中，測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量施力對(duì)象對(duì)測(cè)量系統(tǒng)施加的力矩，并輸出至處理系統(tǒng)；支撐系統(tǒng)的一端安裝在固定支架上，另一端安裝在測(cè)量系統(tǒng)上，通過支撐系統(tǒng)的伸縮帶動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)繞固定支架轉(zhuǎn)動(dòng)；角位移傳感器安裝在固定支架與測(cè)量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接處，用于測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)與固定支架的延長(zhǎng)線所成的夾角，并輸出至處理系統(tǒng)；處理系統(tǒng)用于根據(jù)扭矩傳感器測(cè)量的力矩與角位移傳感器測(cè)量的角度值，計(jì)算施力對(duì)象的重量及所施加的力的大小。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)全方位的傾斜測(cè)力(水平、垂直、傾斜力均可)，適用于醫(yī)療康復(fù)及工業(yè)等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及力測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在傾斜狀態(tài)下檢測(cè)重量/力的裝置。

背景技術(shù)

在醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域中，經(jīng)常需要測(cè)量?jī)A斜狀態(tài)下的受力大小，例如在頸腰部的康復(fù)訓(xùn)練中，在患者的頸腰部運(yùn)動(dòng)到不同角度時(shí)，會(huì)要求實(shí)時(shí)反饋訓(xùn)練負(fù)荷的大小；在工業(yè)領(lǐng)域中，會(huì)要求測(cè)量?jī)A斜吊掛的貨物的重量，如在單臂塔吊搬運(yùn)貨物的過程中測(cè)量被吊貨物的重量，可以減少稱重環(huán)節(jié)，節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。

因此，急需一種能夠在傾斜狀態(tài)下測(cè)量重量/力的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種傾斜測(cè)力裝置，可在不同傾斜角度下實(shí)時(shí)測(cè)量重量/力。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下具體技術(shù)方案：

本發(fā)明提供一種傾斜測(cè)力裝置，包括：測(cè)量系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、固定支架、角位移傳感器和處理系統(tǒng)；其中，測(cè)量系統(tǒng)用于測(cè)量施力對(duì)象對(duì)測(cè)量系統(tǒng)施加的力矩值T，并輸出至處理系統(tǒng)；支撐系統(tǒng)的一端安裝在固定支架上，另一端安裝在測(cè)量系統(tǒng)上，通過支撐系統(tǒng)的伸縮帶動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)繞固定支架轉(zhuǎn)動(dòng)；角位移傳感器安裝在固定支架與測(cè)量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)連接處，用于測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)與固定支架的延長(zhǎng)線所成的夾角θ，并輸出至處理系統(tǒng)；處理系統(tǒng)用于根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的力值F與角位移傳感器測(cè)量的角度值θ計(jì)算施力對(duì)象的重量施力對(duì)象對(duì)測(cè)量系統(tǒng)施加的力。

優(yōu)選地，測(cè)量系統(tǒng)包括第一異形構(gòu)件、第二異形構(gòu)件和扭矩傳感器，第一異形構(gòu)件的一端與第二異形構(gòu)件的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一異形構(gòu)件的另一端吊掛重物或與人接觸，第二異形構(gòu)件的另一端與固定支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，扭矩傳感器固定在第二異形構(gòu)件上并與第一異形構(gòu)件間隙配合，用于測(cè)量施力對(duì)象對(duì)第一異形構(gòu)件施加的力矩值F。

優(yōu)選地，第一異形構(gòu)件與第二異形構(gòu)件交叉設(shè)置，第一異形構(gòu)件與第二異形構(gòu)件的交叉處通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

優(yōu)選地，軸承安裝在軸承端塊內(nèi)，在軸承端塊上通過螺釘安裝有軸承端蓋。

優(yōu)選地，在第二異形構(gòu)件上開設(shè)彈簧孔，在彈簧孔內(nèi)安放有彈簧，在彈簧頂端頂有鋼珠，在第一異形構(gòu)件上開設(shè)有V形槽，彈簧將鋼珠頂至V形槽內(nèi)。

優(yōu)選地，固定支架包括旋轉(zhuǎn)軸，第二異形構(gòu)件通過軸承安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，在軸承上安裝有軸承端蓋。

優(yōu)選地，角位移傳感器的固定端通過安裝架安裝在固定支架上，角位移傳感器的軸側(cè)端安裝在軸承端蓋上與第二異形構(gòu)件同步旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選地，支撐系統(tǒng)為液壓或氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)。

優(yōu)選地，處理系統(tǒng)通過如下公式計(jì)算出施力對(duì)象的重量G₂：

其中，G₁為第一異形構(gòu)件的重量，L₁為第一異形構(gòu)件的長(zhǎng)度。

優(yōu)選地，處理系統(tǒng)通過如下公式計(jì)算所述施力對(duì)象對(duì)測(cè)量系統(tǒng)施加的力F：

其中，L₁為第一異形構(gòu)件的長(zhǎng)度。

本發(fā)明能夠取得以下技術(shù)效果：