本實用新型專利技術提供一種剛體轉動慣量測量裝置，涉及轉動慣量測量技術領域，包括：支架、工業相機、光源、待測物、載物臺、軸承、扭轉彈簧、基座、上位機以及電源；所述工業相機固定安裝在支架上；所述工業相機與所述上位機連接，傳輸采集到的扭振運動過程的圖像；所述光源安裝在所述工業相機鏡頭正下方；所述待測物放置在所述載物臺上；所述載物臺與軸承和扭轉彈簧連接；所述軸承用于產生阻尼；所述基座與支架固定連接，解決了現有技術中轉動慣量測量裝置硬件成本高、操作復雜、精度低的問題。精度低的問題。精度低的問題。
【技術實現步驟摘要】
一種剛體轉動慣量測量裝置
[0001]本技術涉及轉動慣量測量
，具體為一種剛體轉動慣量測量裝置。
技術介紹
[0002]轉動慣量是用于表征物體做旋轉運動慣性大小的物理量，它是研究、設計和控制轉動物體運動規律的重要工程參數。物體的轉動慣量與物體的形狀、轉軸的位置和質量分布相關，它將直接影響物體的初始擾動、運動穩定性和運動軌道特性等。凡涉及到轉動行為的裝備都需要進行轉動慣量的測試，例如航天飛行器、無人駕駛航空系統、汽車、機器人水力發電機組等等都需要進行轉動慣量測試以驗證它們的轉動性能，所以實現轉動慣量的高精度測量對裝備結構優化、姿態控制等至關重要；
[0003]工程上常常采用復擺法、多線擺法和扭擺法等方法進行剛體轉動慣量的測量。扭擺法可操作性和安全性相對較好，具有較好的可靠性，同時用其測量大尺寸物體轉動慣量所得結果精度最高。但無論采用哪種方法，它們基本都是通過傳感器獲取扭振信號，利用物體繞扭擺中心軸的轉動慣量與扭振運動周期平方成正比來計算物體的轉動慣量。目前轉動慣量測量技術的研究中，為減小誤差而采用光柵位移傳感器，對角位移進行測量進而求出轉動慣量，但所需硬件成本較高，很難推廣使用。
技術實現思路
[0004](一)解決的技術問題
[0005]針對現有技術的不足，本技術提供了一種剛體轉動慣量測量裝置，解決了上述
技術介紹
中提出的轉動慣量測量裝置硬件成本高、操作復雜、精度低的問題。
[0006](二)技術方案
[0007]為實現以上目的，本技術通過以下技術方案予以實現：一種剛體轉動慣量測量裝置，包括：支架1
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1、工業相機1
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2、光源1
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3、待測物1
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4、載物臺1
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5、軸承1
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6、扭轉彈簧1
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7、基座1
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8、上位機1
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9以及電源；
[0008]所述工業相機1
?
2固定安裝在支架1
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1上；
[0009]所述工業相機1
?
2與所述上位機連接，傳輸采集到的扭振運動過程的圖像；
[0010]所述光源1
?
3安裝在所述工業相機1
?
2鏡頭正下方；
[0011]所述待測物1
?
4放置在所述載物臺1
?
5上；
[0012]所述載物臺1
?
5與軸承1
?
6和扭轉彈簧1
?
7連接；
[0013]所述軸承1
?
6用于產生阻尼；
[0014]所述基座1
?
8與支架1
?
1固定連接；
[0015]優選地，所述工業相機1
?
2的鏡頭由可調光闌和透鏡組成；
[0016]所述鏡頭焦距選用8mm的鏡頭。
[0017]優選地，所述電源為裝置中各部件供電。
[0018]優選地，扭轉彈簧1
?
7往復轉動。
[0019]優選地，所述支架1
?
1可升降。
[0020]有益效果
[0021]本技術提供了一種剛體轉動慣量測量裝置，具備以下有益效果：
[0022]本技術提供了一種融合機器視覺和扭擺法測量的剛體轉動慣量測量裝置，結構簡單，能夠兼顧精度和成本實現剛體轉動慣量的測量，解決了現有技術中，轉動慣量測量裝置硬件成本高、操作復雜、精度低的問題。
附圖說明
[0023]圖1為本技術提供的一種剛體轉動測量裝置結構圖；
[0024]圖中：1
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1支架、1
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2工業相機、1
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3光源、1
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4待測物、1
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5載物臺、1
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6 軸承、1
?
7扭轉彈簧、1
?
8基座、1
?
9上位機。
具體實施方式
[0025]下面將結合本技術實施例中的附圖，對本技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
[0026]一種剛體轉動慣量測量裝置，包括：支架1
?
1、工業相機1
?
2、光源1
?
3、待測物1
?
4、載物臺1
?
5、軸承1
?
6、扭轉彈簧1
?
7、基座1
?
8、上位機1
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9以及電源；
[0027]所述工業相機1
?
2固定安裝在支架1
?
1上；
[0028]所述工業相機1
?
2與所述上位機1
?
9連接，傳輸采集到的扭振運動過程的圖像，所述上位機1
?
9中包括存儲器和處理器，對采集到的扭振運動過程的圖像進行處理并執行剛體轉動慣量測量計算程序；
[0029]在一個實施例中，裝置的機器視覺剛體轉動慣量檢測系統，它通過相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，并傳送至上位機，通過圖像處理系統根據其像素分布、亮度和顏色等信息，對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征信息，如位置、面積、數量等，再根據預設的條件對信息進行篩選，通過執行剛體轉動慣量測量計算程序輸出轉動慣量測量結果。
[0030]在一個實施例中，所述工業相機1
?
2可選用型號為VMS16M35的高分辨率工業相機，用于滿足裝置進行運動形態的捕獲時的高分辨率和幀率要求。
[0031]所述光源1
?
3安裝在所述工業相機1
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2鏡頭正下方；
[0032]在一個實施例中，所述光源1
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3可選用LED環形光源用于屏蔽環境光的不穩定因素對圖像采集的影響，確保良好的照明視野。
[0033]所述待測物1
?
4放置在所述載物臺1
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5上；
[0034]在一個實施例中，在測量時將待測物1
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4放置于所述載物臺1
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5的正中心，使其回轉軸線與扭轉彈簧的中心軸重合。
[0035]所述載物臺1
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5與軸承1
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6和扭轉彈簧1
?
7連接；
[0036]所述軸承1
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6用于產生阻尼；
[0037]所述基座1
?
8與支架1
?
1固定連接；
[0038]優選地，所述工業相機1
?
2的鏡頭由可調光闌和透鏡組成；
[0039]所述鏡頭焦距選用8mm的鏡頭。
[0040]優選地，所述電源為裝置中各部件供電。
[0041]本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種剛體轉動慣量測量裝置，其特征在于，包括：支架（1
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1）、工業相機（1
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2）、光源（1
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3）、待測物（1
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4）、載物臺（1
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5）、軸承（1
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6）、扭轉彈簧（1
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7）、基座（1
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8）、上位機（1
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9）以及電源；所述工業相機（1
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2）固定安裝在支架（1
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1）上；所述工業相機（1
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2）與所述上位機（1
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9）連接，傳輸采集到的扭振運動過程的圖像；所述光源（1
?
3）安裝在所述工業相機（1
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2）鏡...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李鴻基，魯承煒，汪睿，孫天龍，張烈山，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：新型
國別省市：
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