一种气浮平台位姿测量装置及其测量方法，装置包括直线运动单元、辅测滑台机构和台上固定机构，所述的直线运动单元通过连接臂与辅测滑台机构连接，辅测滑台机构与台上固定机构连接，台上固定机构安装于气浮平台上；台上固定机构和辅测滑台机构安放于光滑的工作台上。方法如下：将直线运动单元安放于气浮平台工作区间旁，辅测滑台机构安放于工作台上并和直线运动单元连接在一起，将台上固定机构安装于气浮平台上；将台上固定机构上磁致伸缩传感器的测量杆穿过辅测滑台机构上的磁环；根据外线反馈控制辅测滑台机构跟踪气浮平台根据磁致伸缩传感器和两个编码器的数据就可以实现气浮平台的位姿测量。本发明专利技术原理简单、方便实用、费用低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测量技术，具体说就是。
技术介绍
气浮平台依靠压缩空气在气浮轴承与轴承基座(通常采用大理石)之间形成的气膜，使台体浮起，从而实现近似无摩擦的相对运动条件，可以模拟卫星在外层空间所受干扰力矩很小的力学环境。作为卫星运动模拟器，采用气浮平台，可以模拟其平面三维运行特性，通过气浮平台进行全物理仿真具有重要作用，它是方案论证和功能验证不可缺少的工具。仿真实践证明，利用气浮平台进行仿真不仅对卫星姿轨控系统验证有着重要作用，而且能够显著提高卫星的效费比，降低风险，缩短研发周期。在进行仿真时需要进行气浮平台的位置和姿态的测量，这些数据对于试验分析和位姿控制是必须的，需要测量的数据包括气浮平台的二维平动和绕竖直轴的一维转动量。根据调研，由于气浮平台的特殊性，不允许有线干扰，以往通常采用无线测量方式。例如，可以采用激光跟踪仪(如瑞士的Leiea、美国的API等著名品牌)实现气浮平台的位姿测量，但这种方案费用高，对一些有经费限制的项目不适用；采用安装在气浮平台上的惯性元件(如陀螺和加速度计)也可以实现气浮平台的位姿测量，但由于陀螺和加速度计的精度和采样速度限制，往往很难实现高精度测量，并且数据只能以无线的方式下传，很难实现高采样率测量，并且这些惯性元件的供电只能采用台上电池供电的方法，这又额外增加了系统的设计难度。刘伟、徐斌等在论文“卫星气浮平台视觉测量系统研究”(见《微计算机信息》，2008年，24卷第4-1期，页码124-126)中利用机器视觉检测气浮平台的位姿信息，但这种方法精度不高(位置误差1_，角度误差2。)，并且视觉测量的带来另一个问题是数据采样慢，限制了其工程应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种原理简单、成本低、操作方便的。本专利技术的目的是这样实现的一种气浮平台位姿测量装置，包括直线运动单元、辅测滑台机构和台上固定机构，所述的直线运动单元通过连接臂与辅测滑台机构连接，辅测滑台机构与台上固定机构连接，台上固定机构安装于气浮平台上；台上固定机构和辅测滑台机构安放于光滑的工作台上。本专利技术还具有如下特征I、所述的辅测滑台机构包括气浮平台、气浮滑轨、第一编码器和磁环，气浮平台与气浮滑轨连接，气浮滑轨与第一编码器连接，第一编码器与磁环连接。2、所述的台上固定机构包括安装底座、第二编码器和磁致伸缩传感器；第二编码器安装于安装底座上，第二编码器与磁致伸缩传感器连接。3、所述的磁致伸缩传感器上设置有测量杆，测量杆穿过辅测滑台机构上的磁环紧密连接。4、使用如上所述的一种气浮平台位姿测量装置得出的一种气浮平台位姿测量方法，包括如下步骤步骤一将直线运动单元安放于气浮平台工作区间旁，将辅测滑台机构安放于工作台上并和直线运动单元连接在一起，将台上固定机构安装于气浮平台上；步骤二 将台上固定机构上磁致伸缩传感器的测量杆穿过辅测滑台机构上的磁环；步骤三给系统通气，气浮平台和辅测滑台机构浮起；步骤四给系统通电，直线运动单元根据外线反馈控制辅测滑台机构跟踪气浮平台；记(Xl，Yl)为直线运动单元输出的辅测滑台机构的平面位置坐标信息，L1为磁致传感器测量的长度，L2为磁致伸缩传感器的安装中心与气浮平台中心的直线距离，B1为第一编码器输出的角度值，a2为第二编码器输出的角度值；则有气浮平台位置信息(x，y)为权利要求1.一种气浮平台位姿测量装置，包括直线运动单元(9)、辅测滑台机构(12)和台上固定机构(10)，其特征在于所述的直线运动单元(9)通过连接臂(11)与辅测滑台机构(12)连接，辅测滑台机构(12)与台上固定机构(10)连接，台上固定机构(10)安装于气浮平台(13)上；台上固定机构(10)和辅测滑台机构(12)安放于光滑的工作台上。2.根据权利要求I所述的一种气浮平台位姿测量装置，其特征在于所述的辅测滑台机构(12)包括气浮平台(I)、气浮滑轨(2)、第一编码器(3)和磁环(4)，气浮平台(I)与气浮滑轨(2)连接，气浮滑轨(2)与第一编码器(3)连接，第一编码器(3)与磁环(4)连接。3.根据权利要求I所述的一种气浮平台位姿测量装置，其特征在于所述的台上固定机构(10)包括安装底座(5)、第二编码器(6)和磁致伸缩传感器(7);第二编码器(6)安装于安装底座(5)上，第二编码器(6)与磁致伸缩传感器(7)连接。4.根据权利要求3所述的一种气浮平台位姿测量装置，其特征在于所述的磁致伸缩传感器(7)上设置有测量杆(8)，测量杆(8)穿过辅测滑台机构上(12)的磁环(4)紧密连接。5.使用如权利要求1-4任一项所述的一种气浮平台位姿测量装置得出的一种气浮平台位姿测量方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤一将直线运动单元(9)安放于气浮平台工作区间旁，将辅测滑台机构(12)安放于工作台上并和直线运动单元(9)连接在一起，将台上固定机构(10)安装于气浮平台(13)上； 步骤二 将台上固定机构上磁致伸缩传感器(7)的测量杆(8)穿过辅测滑台机构上的磁环⑷； 步骤三给系统通气，气浮平台(13)和辅测滑台机构(12)浮起； 步骤四给系统通电，直线运动单元(9)根据外线反馈控制辅测滑台机构(12)跟踪气浮平台(13)； 记(Xl，yi)为直线运动单元输出的辅测滑台机构(12)的平面位置坐标信息,L1为磁致传感器(7)测量的长度，L2为磁致伸缩传感器(7)的安装中心与气浮平台(13)中心的直线距离，B1为第一编码器输出的角度值，a2为第二编码器输出的角度值；则有 气浮平台位置信息(x,y)为全文摘要一种，装置包括直线运动单元、辅测滑台机构和台上固定机构，所述的直线运动单元通过连接臂与辅测滑台机构连接，辅测滑台机构与台上固定机构连接，台上固定机构安装于气浮平台上；台上固定机构和辅测滑台机构安放于光滑的工作台上。方法如下将直线运动单元安放于气浮平台工作区间旁，辅测滑台机构安放于工作台上并和直线运动单元连接在一起，将台上固定机构安装于气浮平台上；将台上固定机构上磁致伸缩传感器的测量杆穿过辅测滑台机构上的磁环；根据外线反馈控制辅测滑台机构跟踪气浮平台根据磁致伸缩传感器和两个编码器的数据就可以实现气浮平台的位姿测量。本专利技术原理简单、方便实用、费用低。文档编号G01C21/00GK102944234SQ20121045409公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日专利技术者马广程, 夏红伟, 王常虹, 李莉, 任顺清, 凌明祥, 曲耀斌, 安昊 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气浮平台位姿测量装置，包括直线运动单元(9)、辅测滑台机构(12)和台上固定机构(10)，其特征在于：所述的直线运动单元(9)通过连接臂(11)与辅测滑台机构(12)连接，辅测滑台机构(12)与台上固定机构(10)连接，台上固定机构(10)安装于气浮平台(13)上；台上固定机构(10)和辅测滑台机构(12)安放于光滑的工作台上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马广程，夏红伟，王常虹，李莉，任顺清，凌明祥，曲耀斌，安昊，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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