一種具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，具體涉及一種具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種依靠操作者用手扶持著測(cè)量臂進(jìn)行測(cè)量的非正交的坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備，其機(jī)械結(jié)構(gòu)類似于機(jī)器人手臂，測(cè)量臂的自身重量增加了操作者操作負(fù)荷，降低了測(cè)量效率。因此，關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)用來(lái)平衡重力的裝置是必不可少的。
[0003]當(dāng)前關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中的重力平衡機(jī)構(gòu)大多采用螺旋彈簧、空氣彈簧力矩平衡等方法或機(jī)構(gòu)。由于關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的坐標(biāo)系統(tǒng)是非正交坐標(biāo)系統(tǒng)，在測(cè)量時(shí)測(cè)量機(jī)所需的平衡力矩會(huì)隨著測(cè)量位姿的變化而變化，變化幅度比較大。而上述平衡機(jī)構(gòu)的輸出平衡力矩都是單方面增大或者減小，不能隨著測(cè)量機(jī)所需的重力平衡力矩而作相對(duì)應(yīng)的變化?？諝鈴椈尚问狡胶鈾C(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較大，不僅增大了測(cè)量機(jī)的重量與體積，而且還影響美觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，該坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在大臂和小臂的反向延長(zhǎng)線上安裝配重裝置，來(lái)平衡測(cè)量機(jī)自身大部分重力，減輕操作者的測(cè)量強(qiáng)度。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型包括基座、第一配重桿、大臂、第二配重桿、小臂、肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件、肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和測(cè)頭；肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端與基座構(gòu)成第一回轉(zhuǎn)副，另一端與大臂的一端構(gòu)成第一擺動(dòng)副；所述的第一配重桿固定在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件上，且第一配重桿和大臂分設(shè)在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件兩側(cè)；所述大臂的另一端與肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第二回轉(zhuǎn)副，肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與小臂的一端構(gòu)成第二擺動(dòng)副；所述的第二配重桿固定在肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件上，且第二配重桿和小臂分設(shè)在肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件兩側(cè)；所述小臂的另一端與腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第三回轉(zhuǎn)副，腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與測(cè)頭構(gòu)成第三擺動(dòng)副。
[0007]所述的第二配重桿和小臂共軸線，第二配重桿使得小臂、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和第二配重桿的組件重心處于第二擺動(dòng)副的擺動(dòng)中心處。
[0008]所述的第一配重桿和大臂共軸線，第一配重桿所配重量使得大臂、肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件、小臂、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件、第二配重桿和第一配重桿的組件重心處于第一擺動(dòng)副的擺動(dòng)中心處。
[0009]所述的第一回轉(zhuǎn)副、第一擺動(dòng)副、第二回轉(zhuǎn)副、第二擺動(dòng)副、第三回轉(zhuǎn)副和第三擺動(dòng)副處均安裝圓光柵角度傳感器。
[0010]本實(shí)用新型具有的有益效果是:
[0011]不管本實(shí)用新型的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)處于何種姿勢(shì)，配重裝置可以使得大臂以下除了測(cè)頭以外所有部件的重心處在擺動(dòng)副的擺動(dòng)中心處，進(jìn)而使得測(cè)量機(jī)自身大部分重力處于平衡狀態(tài)，大臂和小臂在自然狀態(tài)下不會(huì)因重力下落，操作者測(cè)量時(shí)不需支撐測(cè)量機(jī)自身的大部分重量，以此達(dá)到減輕操作者測(cè)量強(qiáng)度的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，一種具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，包括基座1、第一配重桿3、大臂5、第二配重桿8、小臂9、肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件、肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和測(cè)頭12 ；肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端與基座I構(gòu)成第一回轉(zhuǎn)副2，另一端與大臂5的一端構(gòu)成第一擺動(dòng)副4 ;第一配重桿3固定在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件上，且第一配重桿3和大臂5分設(shè)在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件兩側(cè)；大臂5的另一端與肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第二回轉(zhuǎn)副6，肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與小臂9的一端構(gòu)成第二擺動(dòng)副7 ;第二配重桿8固定在肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件上，且第二配重桿8和小臂9分設(shè)在肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件兩側(cè)；小臂9的另一端與腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第三回轉(zhuǎn)副10，腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與測(cè)頭12構(gòu)成第三擺動(dòng)副11。
[0015]測(cè)頭12測(cè)量的坐標(biāo)由第一回轉(zhuǎn)副2、第一擺動(dòng)副4、第二回轉(zhuǎn)副6、第二擺動(dòng)副7、第三回轉(zhuǎn)副10和第三擺動(dòng)副11處安裝的高精度圓光柵角度傳感器測(cè)量的轉(zhuǎn)角計(jì)算獲得。
[0016]第二配重桿8和小臂9共軸線，第二配重桿8所配重量使得小臂9、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和第二配重桿8的組件重心處于第二擺動(dòng)副7的擺動(dòng)中心處。這樣，在不計(jì)測(cè)頭12重力的情況下，小臂9、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和第二配重桿8在重力作用下對(duì)第二擺動(dòng)副7擺動(dòng)中心處的合力矩為零，即小臂9不會(huì)在重力作用下繞第二擺動(dòng)副7轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]第一配重桿3和大臂5共軸線，第一配重桿3所配重量使得大臂5、肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件、小臂9、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件、第二配重桿8和第一配重桿3的組件重心處于第一擺動(dòng)副4的擺動(dòng)中心處。由于第二配重桿8已經(jīng)使得小臂9、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和第二配重桿8的重心處于第二擺動(dòng)副7的擺動(dòng)中心處，不管第二擺動(dòng)副7和第一擺動(dòng)副4怎么轉(zhuǎn)，大臂5以下除了測(cè)頭12以外的所有零件將有確定的重心，并且處在大臂5的軸線上。當(dāng)?shù)谝慌渲貤U3所配重力合適時(shí)，大臂5以下除了測(cè)頭12以外所有零件的重心將始終處在第一擺動(dòng)副4的擺動(dòng)中心處。這樣，大臂5以下除了測(cè)頭12以外的所有零件在重力作用下對(duì)第一擺動(dòng)副4擺動(dòng)中心處的合力矩為零，即大臂5不會(huì)在重力作用下繞第一擺動(dòng)副4轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0018]可見(jiàn)，不管該具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)處于何種姿勢(shì)，第一配重桿3和第二配重桿8可以使得大臂5以下除了測(cè)頭以外所有零件的重心處在第一擺動(dòng)副的擺動(dòng)中心處，進(jìn)而使得測(cè)量機(jī)自身大部分重力處于平衡狀態(tài)，大臂和小臂在自然狀態(tài)下不會(huì)因重力下落，操作者測(cè)量時(shí)不需支撐測(cè)量機(jī)自身的大部分重量，以此達(dá)到減輕操作者測(cè)量強(qiáng)度的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，包括基座、第一配重桿、大臂、第二配重桿、小臂、肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件、肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和測(cè)頭，其特征在于:肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端與基座構(gòu)成第一回轉(zhuǎn)副，另一端與大臂的一端構(gòu)成第一擺動(dòng)副；所述的第一配重桿固定在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件上，且第一配重桿和大臂分設(shè)在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件兩側(cè)；所述大臂的另一端與肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第二回轉(zhuǎn)副，肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與小臂的一端構(gòu)成第二擺動(dòng)副；所述的第二配重桿固定在肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件上，且第二配重桿和小臂分設(shè)在肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件兩側(cè)；所述小臂的另一端與腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第三回轉(zhuǎn)副，腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與測(cè)頭構(gòu)成第三擺動(dòng)副； 所述的第二配重桿和小臂共軸線，第二配重桿使得小臂、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件和第二配重桿的組件重心處于第二擺動(dòng)副的擺動(dòng)中心處； 所述的第一配重桿和大臂共軸線，第一配重桿所配重量使得大臂、肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件、小臂、腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件、第二配重桿和第一配重桿的組件重心處于第一擺動(dòng)副的擺動(dòng)中心處。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，其特征在于:所述的第一回轉(zhuǎn)副、第一擺動(dòng)副、第二回轉(zhuǎn)副、第二擺動(dòng)副、第三回轉(zhuǎn)副和第三擺動(dòng)副處均安裝圓光柵角度傳感器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有配重平衡裝置的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。當(dāng)前關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的重力平衡機(jī)構(gòu)輸出平衡力矩都是單方面增大或減小，不能隨測(cè)量機(jī)所需的重力平衡力矩而作相應(yīng)變化。本實(shí)用新型中肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端與基座構(gòu)成第一回轉(zhuǎn)副，另一端與大臂的一端構(gòu)成第一擺動(dòng)副；第一配重桿固定在肩關(guān)節(jié)活動(dòng)件上；大臂的另一端與肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第二回轉(zhuǎn)副，肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與小臂的一端構(gòu)成第二擺動(dòng)副；第二配重桿固定在肘關(guān)節(jié)活動(dòng)件上；小臂的另一端與腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的一端構(gòu)成第三回轉(zhuǎn)副，腕關(guān)節(jié)活動(dòng)件的另一端與測(cè)頭構(gòu)成第三擺動(dòng)副。本實(shí)用新型在大臂和小臂的反向延長(zhǎng)線上安裝配重裝置，來(lái)平衡測(cè)量機(jī)自身重力，減輕操作者的測(cè)量強(qiáng)度。
【IPC分類】G01B21/00
【公開號(hào)】CN204854677
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520518803
【發(fā)明人】程林, 王文, 高貫斌, 盧科青, 時(shí)光, 范宗尉, 陸軍華
【申請(qǐng)人】杭州電子科技大學(xué), 杭州博洋科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日