专利名称：空间状态、空间加速度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空间状态、空间加速度测量仪。
背景技术：
目前对物体空间状态(倾斜方向，倾斜角度，甚至翻转状态等)、 空间加速度测量往往比较复杂，没有一种简便、易于携带安装而且精 度较高的测量仪器。机器人技术发展迅速，但当前的机器人系统普遍 以复杂的坐标转换定位，缺少机器人自我状态感知的简便传感器。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种空间状态、空间加速度测量仪，利 用地球重力加速度指向地心(垂直于水平面)的原理进行空间状态测 量，利用加速度力学特性进行空间加速度测量。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是在底座上固定有 外壳，在外壳中设有一立方块，在立方块的六个面上分别设有与其相 接触的六根触杆，各触杆通过设在外壳六个面上的滑动孔固定，各触 杆与立方块接触一端为半球形，各触杆的半球形端与外壳的内壁之间 设有套在触杆上的弹簧，在各触杆上均标有刻度。
通过以上设置，测量时，测量仪固定在被测物上或与被测物保持 平行且无相对运动，当测量仪处于不同状态时，因立方块与6根触杆 之间存在力的作用，立方块产生位移，6根触杆产生各自的单向滑动，
分别读取XYZ三个坐标方向的刻度数值，即可计算出被测物空间状态
3或被测物的加速度方向和大小。另外可以增加相应电路，自动进行测 量计算，并将结果直接用LED或屏幕显示，或将测量信号采集后输入 计算机进行计算显示。可广泛应用于对普通物体、建筑物、大型设备
的空间状态测量；也可以作为传感器，安装于设备仪器内部，用于机
器人状态自我感知和交互、各种设备空间状态测量并自动调整定位等。 另外也可以作为空间加速度测量仪器，用于地面或太空失重条件下的
加速度测量。
现结合附图对本实用新型作进一步的说明 图1为本实用新型主剖视图
图2为本实用新型A-A剖视图 图3为B部分放大图 图4为本实用新型整体视图 图5为本实用新型计算示意图
图中1、立方块2、外壳(3-1、 3-2、 3-3、 3-4、 3-5、 3-6)触
杆4、弹簧5、底座
具体实施方式
如图l-4所示，主要由底座5、外壳2、立方块1组成，在底座5 上固定有外壳2，在外壳2中设有一立方块1，在立方块l的六个面上 分别设有与其相接触的六根触杆(3-1、 3-2、 3-3、 3-4、 3-5、 3-6)，各
触杆通过设在外壳1六个面上的滑动孔固定，各触杆与立方块1接触 一端为半球形，各触杆的半球形端与外壳2的内壁之间设有套在触杆 上的弹簧4，在各触杆上均标有刻度，对称位置的两根触杆刻度值标定反向，使读取值相同。测量时，测量仪固定在被测物上或与被测物 保持平行且无相对运动。空间状态测量时，立方块受重力，重力方向 指向地心、垂直于水平面，测量仪随被测物处于不同的空间状态时， 立方块对6个方向的触杆和弹簧产生相应的压力或拉力，6根触杆产
生滑动，外露刻度发生变化(对称位置的两个刻度值相同)，读取XYZ
三个方向的刻度值，计算出被测物的空间状态。加速度测量时，测量 仪的底座及外壳随被测物受力产生加速度，外壳将力通过弹簧传递给
触杆，6个方向的触杆对立方块产生相应的压力或拉力，同时触杆产 生滑动，读取三个坐标方向的刻度数值x、 y、 z ，即可计算出被测物 空间状态被测物与水平面的倾斜角度为a二arctan^^ ;被测物
V "一
倾斜方向为与X轴角度0 二 arctan Z ，与Y轴角度Y = arctan丄。
x y 加速度测量加速度方向与"空间状态测量"计算方法一致，测量的
角度ci、 p、 Y即为加速度的方向，其大小为a=+2+/+ 。可以增 加相应电路，自动进行测量计算，并将结果直接用LED或屏幕显示， 或将测量信号采集后输入计算机进行计算显示。
权利要求1、空间状态、空间加速度测量仪，主要由底座、外壳、立方块组成，其特征在于在底座上固定有外壳，在外壳中设有一立方块，在立方块的六个面上分别设有与其相接触的六根触杆，各触杆通过设在外壳六个面上的滑动孔固定，各触杆与立方块接触一端为半球形，各触杆的半球形端与外壳的内壁之间设有套在触杆上的弹簧，在各触杆上均标有刻度。
专利摘要本实用新型公开了一种空间状态、空间加速度测量仪，特征在于在底座上固定有外壳，在外壳中设有一立方块，在立方块的六个面上分别设有与其相接触的六根触杆，各触杆通过设在外壳六个面上的滑动孔固定，各触杆与立方块接触一端为半球形，各触杆的半球形端与外壳的内壁之间设有套在触杆上的弹簧，在各触杆上均标有刻度。通过以上设置，本实用新型可方便的测出被测物空间状态或被测物的加速度方向和大小。
文档编号G01P15/00GK201269884SQ20082017202
公开日2009年7月8日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者李合东 申请人:李合东