一种欧拉角展示教具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种欧拉角展示教具，其包括底座，其中，底座为方形底座，方形底座的一角上设置有由三个坐标杆形成的三维坐标系，方形底座上设置有一能转动的铰接机构，铰接机构上设置有用于固定刚体观测件的固定座，刚体观测件设置在固定座上，铰接机构能带动刚体观测件绕方形底座转动或者绕三维坐标系转动。变换固定在三维坐标下刚体观测件的不同位置，方便了学生形象的观测在三维坐标下的姿态，帮助学生更准确深入理解课程内容，将理论与实践相结合，把所学理论更快的运用到现实生活中，帮助学生理解欧拉角的同时，也激发学生的创新思维，提高了学生的学习积极性。
【专利说明】
一种欧拉角展示教具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种欧拉角展示教具。
【背景技术】
[0002]教具是以传播科技、教育人为目的的实物，是完全的科技传媒，是学习过程中不可缺少的器材。大学课程理解难度较大，课程进度较快，上课内容单调，单纯理论知识学生短时间内难以接受，课后需要花费大量时间理解自学，降低了学生的学习积极性，并且容易使理论与实践脱钩。目前尚未有关于欧拉角展示教具的报道。
实用新型内容
[0003]鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种欧拉角展示教具，以方便学生形象的观测在三维坐标下的姿态。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种欧拉角展示教具，其包括底座，其中，底座为方形底座，方形底座的一角上设置有由三个坐标杆形成的三维坐标系，方形底座上设置有一能转动的铰接机构，铰接机构上设置有用于固定刚体观测件的固定座，刚体观测件设置在固定座上，铰接机构能带动刚体观测件绕方形底座转动或者绕三维坐标系转动。
[0006]所述的欧拉角展示教具，其中，上述铰接机构包括一固定在方形底座中部的连接座，连接座上设置有一球铰，上述固定座连接在球铰上端，固定座能随球铰转动。
[0007]所述的欧拉角展示教具，其中，上述铰接机构包括竖直布置在方形底座中部的转轴，转轴上设置有能绕该转轴转动的第一支架，第一支架的上端铰接有能转动的第二支架，第二支架能随第一支架转动，上述固定座设置在第二支架的中部，固定座能随第二支架转动，第一支架与第二支架的铰接处设置有角度测量机构。
[0008]所述的欧拉角展示教具，其中，第一支架包括第一横杆，第一横杆的中部设置在转轴上，第一横杆能随转轴转动，第一横杆的两端分别设置有竖直布置的第一连接杆。
[0009]所述的欧拉角展示教具，其中，第二支架包括第二横杆，固定座设置在第二横杆的中部，第二横杆的两端分别设置有第二连接杆，第二连接杆的一端与对应第一连接杆的上端相铰接，角度测量机构设置在任一第二连接杆与对应第一连接杆的铰接处。
[0010]本实用新型提供的一种欧拉角展示教具，变换固定在三维坐标下刚体观测件的不同位置，方便了学生形象的观测在三维坐标下的姿态，帮助学生更准确深入理解课程内容，将理论与实践相结合，把所学理论更快的运用到现实生活中，帮助学生理解欧拉角的同时，也激发学生的创新思维，提高了学生的学习积极性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型中欧拉角展示教具一个实施例的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型中欧拉角展示教具另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型提供了一种欧拉角展示教具，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0014]本实用新型提供了一种欧拉角展示教具，如图1与图2所示的，其包括底座1，其中，底座I为方形底座，方形底座I的一角上设置有由三个坐标杆2形成的三维坐标系，方形底座I上设置有一能转动的铰接机构，铰接机构上设置有用于固定刚体观测件3的固定座，刚体观测件3设置在固定座上，铰接机构能带动刚体观测件3绕方形底座I转动或者绕三维坐标系转动。
[0015]在本实用新型的一个实施例中，如图1所示的，上述铰接机构包括一固定在方形底座中部的连接座4，连接座4上设置有一球铰5，上述固定座6连接在球铰5上端，固定座6能随球铰5转动，进而带动刚体观测件3转动。
[0016]在另一较佳实施例中，如图2所示的，上述铰接机构包括竖直布置在方形底座中部的转轴7，转轴7上设置有能绕该转轴转动的第一支架，第一支架的上端铰接有能转动的第二支架，第二支架能随第一支架转动，上述固定座8设置在第二支架的中部，固定座8能随第二支架转动，当然可以采用图1所示的方式，使固定座8随球铰5转动，在此不再详述。第一支架与第二支架的铰接处设置有角度测量机构9，也就是说，固定座8随第一支架与第二支架转动，从而带动刚体观测件3转动。
[0017]更进一步的，第一支架包括第一横杆10，第一横杆10的中部设置在转轴7上，第一横杆10能随转轴转动，第一横杆10的两端分别设置有竖直布置的第一连接杆11。
[0018]更进一步的，第二支架包括第二横杆12，固定座8设置在第二横杆12的中部，第二横杆12的两端分别设置有第二连接杆13，第二连接杆13的一端与对应第一连接杆11的上端相铰接，角度测量机构9设置在任一第二连接杆与对应第一连接杆的铰接处，如图2所示的，角度测量机构9设置在左侧铰接处。
[0019]在具体的使用过程中，可以将上述两个实施例进行单独观测，也可以将上述两个实施例进行联合观测，比如，先通过第一个实施例对刚体观测件3的姿态进行测量，通过测量得到刚体观测件3坐标系的三个轴矢量，得到表征刚体观测件3姿态的方向余弦矩阵；然后，根据方向余弦矩阵计算欧拉角的三个分量；最后，在第二个实施例中，根据欧拉角的三个分量分别进行相应的三次转动。通过观察两个实施例中刚体观测件3的姿态即可判断是否完成了刚体姿态的重现，如果需要更精确的验证，可以对第二个实施例中刚体观测件3的连体坐标系的三个轴矢量进行测量，将这三个矢量与第一个实施例中的三个矢量进行对t匕，看是否一致。方便了学生形象的观测在三维坐标下的姿态，帮助学生更准确深入理解课程内容，将理论与实践相结合。
[0020]应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种欧拉角展示教具，其包括底座，其特征在于，底座为方形底座，方形底座的一角上设置有由三个坐标杆形成的三维坐标系，方形底座上设置有一能转动的铰接机构，铰接机构上设置有用于固定刚体观测件的固定座，刚体观测件设置在固定座上，铰接机构能带动刚体观测件绕方形底座转动或者绕三维坐标系转动。
2.根据权利要求1所述的欧拉角展示教具，其特征在于，上述铰接机构包括一固定在方形底座中部的连接座，连接座上设置有一球铰，上述固定座连接在球铰上端，固定座能随球铰转动。
3.根据权利要求1所述的欧拉角展示教具，其特征在于，上述铰接机构包括竖直布置在方形底座中部的转轴，转轴上设置有能绕该转轴转动的第一支架，第一支架的上端铰接有能转动的第二支架，第二支架能随第一支架转动，上述固定座设置在第二支架的中部，固定座能随第二支架转动，第一支架与第二支架的铰接处设置有角度测量机构。
4.根据权利要求3所述的欧拉角展示教具，其特征在于，第一支架包括第一横杆，第一横杆的中部设置在转轴上，第一横杆能随转轴转动，第一横杆的两端分别设置有竖直布置的第一连接杆。
5.根据权利要求4所述的欧拉角展示教具，其特征在于，第二支架包括第二横杆，固定座设置在第二横杆的中部，第二横杆的两端分别设置有第二连接杆，第二连接杆的一端与对应第一连接杆的上端相铰接，角度测量机构设置在任一第二连接杆与对应第一连接杆的铰接处。
【文档编号】G09B23/04GK204117433SQ201420434356
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月30日 优先权日:2014年7月30日
【发明者】崔玉鑫, 张耀, 鲍炳辰, 宋子钰, 孟凡鹏, 王雨 申请人:吉林大学