專利名稱：機柜質(zhì)心柔性測量裝置及實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不規(guī)則柔性物體質(zhì)心測量方法及實現(xiàn)裝置，特別是空間站機柜質(zhì)心測量方法及實現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
機柜就是指在空間站內(nèi)為航天員提供日常生活資源和生存空間及存放各項實驗研究相配套的試驗儀器和設(shè)備等有效載荷的硬件設(shè)施。隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展，未來幾年將建立自己的空間站，為人類提供一個可長期運行的科學(xué)實驗室來進(jìn)行空間科學(xué)、微重力科學(xué)、生命科學(xué)、工程技術(shù)等相關(guān)實驗和研究。因此，機柜的用途將不斷擴大，需求也將不斷增加，而隨著空間站有效載荷的不斷變化，機柜的類型也將不斷增加，外型結(jié)構(gòu)也將各不相同。為了確保機柜安裝完畢后艙體平衡，就要保證每個機柜的質(zhì)心分布在指定的范圍內(nèi)，因此，有必要設(shè)計一套可以快速檢測機柜質(zhì)心的方法及實現(xiàn)該方法的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作方便、測量精度高的機柜質(zhì)心柔性測量裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種機柜質(zhì)心柔性測量裝置，一種機柜質(zhì)心柔性測量裝置，包括支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、對接板和力學(xué)傳感器，對接板的一側(cè)與支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，力學(xué)傳感器分布在對接板的三個點上，這三個點分別是在對接板的頂部中間和對接板底部的左、右兩側(cè)；對接板頂部中間安裝一個力學(xué)傳感器，對接板底部的左、右兩側(cè)的兩個點上安裝的是兩組正交的力學(xué)傳感器。在測量過程中，首先將機柜安裝到對接板的另一側(cè)面上，通過調(diào)整支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使機柜分別處于豎直和傾斜兩種裝態(tài)，測量機柜豎直和傾斜兩種狀態(tài)下的數(shù)值，經(jīng)過計算得出機柜的質(zhì)心坐標(biāo)。同時，本發(fā)明還提供了利用上述裝置測量機柜質(zhì)心的方法，該方法具有測量精度高的特點。本發(fā)明所述的方法，首先求出機柜和對接板組合體在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的質(zhì)心，然后再求解出機柜在機柜坐標(biāo)系中的質(zhì)心，
具體方法如下
該方法中的坐標(biāo)系分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系撕7、機柜坐標(biāo)系ZrCrZr、左側(cè)正交力學(xué)傳感器坐標(biāo)系Xs1OsjYs1、右側(cè)正交力學(xué)傳感器坐標(biāo)系XsfisJsr ；
并做如下規(guī)定
a、對接板豎直狀態(tài)記作j= D ;對接板傾斜狀態(tài)記作 = I ；
b、對接板上部的力學(xué)傳感器沿Y軸方向受力記作'Hmi,
C、對接板底部的左側(cè)正交力學(xué)傳感器沿Y、Z軸方向受力記作； d、對接板底部的右側(cè)正交力學(xué)傳感器沿Y、Z軸方向受力記作Hn、Vn ；e、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系X軸與力學(xué)傳感器坐標(biāo)系Xs軸之間的距離為d；
f、力學(xué)傳感器坐標(biāo)系Osr、Os1之間的距離為2X；
兩組正交的力學(xué)傳感器沿Y軸方向受力和、受力差為
權(quán)利要求
1.一種機柜質(zhì)心柔性測量裝置，其特征在于包括支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)、對接板(2)和力學(xué)傳感器(3)，對接板(2)的一側(cè)與支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)(I)連接，力學(xué)傳感器(3)分布在對接板(2)的三個點上，這三個點分別是在對接板(2)的頂部中間和對接板(2)底部的左、右兩側(cè)；對接板(2)頂部中間安裝一個力學(xué)傳感器，對接板(2)底部的左、右兩側(cè)的兩個點上安裝的是兩組正交的力學(xué)傳感器。
2.使用如權(quán)利要求I所述的裝置對機柜質(zhì)心進(jìn)行測量的方法，其特征在于首先求出機柜和對接板組合體在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的質(zhì)心，然后再求解出機柜在機柜坐標(biāo)系中的質(zhì)心， 具體方法如下 該方法中的坐標(biāo)系分別為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系撕7、機柜坐標(biāo)系ZrCrZr、左側(cè)正交力學(xué)傳感器坐標(biāo)系Xs1OsjYs1、右側(cè)正交力學(xué)傳感器坐標(biāo)系XsfisJsr ； 并做如下規(guī)定 a、對接板豎直狀態(tài)記作〗=D;對接板傾斜狀態(tài)記作 = I ； b、對接板上部的力學(xué)傳感器沿Y軸方向受力記作Aki; C、對接板底部的左側(cè)正交力學(xué)傳感器沿Y、Z軸方向受力記作； d、對接板底部的右側(cè)正交力學(xué)傳感器沿Y、Z軸方向受力記作Hn、Vn； e、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系X軸與力學(xué)傳感器坐標(biāo)系Xs軸之間的距離為d, f、力學(xué)傳感器坐標(biāo)系Osr、Os1之間的距離為2X； 兩組正交的力學(xué)傳感器沿Y軸方向受力和、受力差為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空間站機柜質(zhì)心柔性測量裝置及方法，該測量裝置包括支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、對接板和力學(xué)傳感器，對接板的一側(cè)與支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，力學(xué)傳感器分布在對接板的三個點上。在測量過程中，首先將機柜安裝到對接板的另一側(cè)面上，通過調(diào)整支撐翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使機柜分別處于豎直和傾斜兩種裝態(tài)，測量機柜豎直和傾斜兩種狀態(tài)下的數(shù)值，經(jīng)過計算得出機柜的質(zhì)心坐標(biāo)。測量方法是首先求出機柜和對接板組合體在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的質(zhì)心，然后再求解出機柜在機柜坐標(biāo)系中的質(zhì)心，本發(fā)明所述測量方法及裝置，檢測精度高，可靠性高，不僅適用于機柜質(zhì)心檢測，還適用于某些外型不規(guī)則、相對具有一定柔性物體的質(zhì)心檢測，還可以測量質(zhì)心的偏移量。
文檔編號G01M1/12GK102620891SQ20121011258
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者劉鵬, 李振新, 武亨亮, 莫麗東 申請人:中國航天科技集團公司第五研究院第五一八研究所