Устройство для определения положения объекта

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, судостроении , робототехнике. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства путем получения информации о трех сферических пространственных координатах объекта измерения. При движении объекта измерения нить 3 начинает вращать накопительный барабан 2, угол поворота которого, пропорциональный длине вытянутой нити 3, преобразуется с помощью преобразователя 5 угла накопительного барабана 2 в значение длины вытянутой с накопительного барабана 2 нити 3. Нить 3 ориентирует поводок 11 в направлении объекта измерения, что регистрируется датчиком 12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси 10 и датчиком 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси 9, сигналы которых пропорциональны соответственно азимуту и углу места объекта измерения. Сигнал преобразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 и сигнал датчика 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси поступают на входы сумматора 13, с выхода которого снимается сигнал, пропорциональный дальности до объекта измерения. (Л 4 4; О) 4 ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1446453 А1 (50 4 С 01 В 7./04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (21) 4272250/24-28 (22) 30.06.87 (46) 23.12.88. Бюл. В 47 (71) Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики Ленинградского политехнического институтаим. М.И.Калинина (72) Е. Н. Власов, Л. Э. Лепинь, М. Б. Трахтенгерц и Н. M. Довбня (53) 621,317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1232935, кл. С 01 В 7/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, судостроении, робототехнике. Цель изобретения— расширение функциональных возможностей устройства путем получения информации о трех сферических пространственных координатах объекта измерения.

При движении объекта измерения нить

3 начинает вращать накопительный барабан 2, угол поворота которого, пропорциональный длине вытянутой нити

3, преобразуется с помощью преобразователя 5 угла накопительного барабана 2 в значение длины вытянутой с накопительного барабана 2 нити 3.

Нить 3 ориентирует поводок 11 в направлении объекта измерения, что регистрируется датчиком 12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси 10 и датчиком 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси 9, сигналы которых пропорциональны соответственно азимуту и углу места объекта измерения. Сигнал преобразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 и сигнал датчика

14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси поступают на входы сумматора 13, с выхода которого снимается сигнал, пропорциональный дальности до объекта измерения °

1446453

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем определения наряду с дальностью азимута и угла места объекта измерения.

На чертеже приведена функциональная схема измерительного устройства. 10

Устройство содержит неподвижный корпус 1, накопительный барабан 2 нити, нить 3, намотанную на накопительный барабан в один слой, один конец которой укреплен на накопительном барабане 2, другой связан с объектом измерения, блок 4 для создания постоянного натяжения нити независимо от скорости и направления движения 20 нити преобразователь 5 угла поворота накопительного барабана нити, нитеукладчик 6, выходное отверстие 7 которого неподвижно относительно кор уса 1, первый нитенаправляющий ролик 25

8, установленный на корпусе 1 в двухосном шарнире с горизонтальной осью

9 и вертикальной осью 10, подпружиненный поводок ll, который одним концом укреплен на оси 9 первого ните- 30 направляющего ролика 8 с возможностью вращения вокруг нее. Устройство содержит также датчик 12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси

10, сумматор 13„ датчик 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси 9. Другой конец поводка снабжен вторым нитенаправляющим роликом 15 и

- находится в контакте с нитью 3 в на- 40 правлении объекта измерения. Второй нитенаправляющий ролик 15 прижат пружиной 16 к нити 3 так, что касательная к ролику 15, проходящая через объект измерения, проходит и через 45 центр 0 первого нитенаправляющего ролика 8. Такое прижатие второг.: нитенаправляющего ролика 15 к нити 3 обеспечивает зависимость поправки к дальности только от угла места объекта.

Накопительный барабан 2 установлен с возможностью осевого перемещения в корпусе l с помощью нитеукладчика 6..

Выход датчика 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси соединен с первым входом сумматора 13, второй вход которого соединен с вы-. ходом преобразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 нити 3.

Измерительное устройство работает следующим образом.

При движении объекта измерения нить 3, вытягиваясь (втягиваясь) из устройства через отверстие 7 в корпусе 1, начинает вращать накопительный барабан 2, угол поворота которого, пропорциональный длине вытянутой ни- ти 3, преобразуется с помощью преобразователя 5 угла в значение длины вытянутой с накопительного барабана нити 3. Проходя через первый 8 и второй 15 нитенаправляющие ролики, причем усилие прижатия fp второго нитенаправляющего ролика 15 к нити выбрано из условия f f где f

P н и сила натяжения нити; r „— радиус первого нитенаправляющего ролика 8; 1— расстояние между центрами направляющих роликов 8 и 15, нить 3 ориентирует поводок ll в направлении объекта измерения, что регистрируется датчиком

12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси и датчиком 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси. Выходной сигнал датчика

l2 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси пропорционален азимуту, а выходной сигнал датчика 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси пропорционален углу места объекта измерения. Выходной сигнал преобразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 пропорционален длине нити 3. Выходные сигналы преобразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 и датчика

14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси поступают на входы сумматора 13. С выхода сумматора

13 снимается сигнал, пропорциональный дальности до объекта измерения, в котором уже устранена ошибка измерения, обусловленная перемещением объекта в вертикальной плоскости эа счет укаэанного прижатия второго нитенаправляющего ролика 15 к нити 3.

Формула изобретения

Устройство для определения положения объекта, содержащее накопительный барабан с нитью, преобразователь угла поворота барабана, блок для создания постоянного натяжения нити, !

446453 нити; r, — радиус первого нитенаправляющего ролика; 1 — расстояние между центрами первого и второго нитенаправляющих роликов.

Составитель К. Тавлинов

Редактор Л. Гратилло Техред Л. Сердюкова Корректор О. Кравцова

Заказ 6737/45 Тираж 680 Подписное

ВНК1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям- при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сумматор и пружину, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения наряду с дальностью

5 азимута и угла места объекта, оно снабжено нитеукладчиком, первым нитенаправляющим роликом в двухосном шарнире, одна из осей которого проходит через центр ролика и через выходное 1р отверстие нитеукладчика, подпружиненным поводком, один конец которого укреплен на оси первого нитенаправляющего ролика с возможностью вращения вокруг нее, второй конец поводка 15 снабжен вторым нитенаправляющим роликом, контактирующим с нитью, датчиком угла поворота первого нитенаправляющего ролика с поводком вокруг вертикальной оси и датчиком угла поворота поводка вокруг горизонтальной оси, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с преобразователем угла поворота накопительного барабана, который установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения, усилие прижатия f второго нитенаправляющего ролика выбрано из условия

Е1

Ä— где Š— сила натяжения и 1 у и