重心的确定制造技术

在一个实施例中，确定三维物体重心的方法包括以第一方向在测试平台上定位物体、确定物体在第一方向时沿第一轴线和第二轴线的重心的位置、关于正交于第一轴线和第二轴线的第三轴线旋转物体、确定物体在第二方向时沿第一轴线或第二轴线中的至少一个的重心的位置以及使用物体在第二方向时沿第一轴线或第二轴线中的至少一个的重心位置的变化确定沿第三轴线的重心位置。也可以描述其他实施例。

【技术实现步骤摘要】
重心的确定
本公开涉及物体的测试和评估，并且涉及在测试和评估下确定物体重心的系统和方法。
技术介绍
各种应用都可以从确定物体重心的能力中获益，所述物体可以具有不规则形状、体积以及质量。一个航天工业的示例性应用涉及雷达截面测试，在测试期间诸如一架完整的飞机、其模型或其组件的物体可以安装在标塔上并位于雷达测试场内。为了平衡标塔上的物体，定位该物体使得物体的重心接近延伸穿过标塔的纵轴布置是有益的。从而，确定测试物体的重心的系统和方法可以有实用之处。
技术实现思路
在各方面，提供确定设备重心的系统和方法。在一些实施例中，本文描述的系统和方法在物体以第一方向定位时首先确定测试物体在两个轴/轴线上的重心。接着，相对第三轴线旋转物体到第二方向，并且确定在两个轴线中的至少一个轴线中的重心。在第一方向和第二方向之间的重心变化可用于确定沿第三轴线的重心。在示例性系统中，第一轴线和第二轴线是X轴和Y轴，第三轴线是Z轴。因此，在一个实施例中提供确定三维物体重心的方法，包括以第一方向上在测试平台上定位物体，确定物体在第一方向时沿第一轴线与第二轴线的重心的位置，关于基本正交于第一轴线与第二轴线的第三轴线旋转物体，确定物体在第二方向时沿第一轴线或第二轴线中的至少一个上的重心的位置，以及利用物体在第二方向时沿第一轴线或第二轴线中的至少一个的重心位置的变化确定沿第三轴线的重心位置。在另一个实施例提供了确定三维物体重心的系统，其包括框架、耦合到框架并在其上安放物体的测试平台。在一些实施例中，测试平台可相对于框架绕第一位置和第二位置之间的轴线旋转，其中在第一位置物体在第一方向，在第二位置物体在第二方向。本系统还包括耦合到测试平台以收集与定位在测试平台上的物体有关的质量数据的至少三个负载单元以及耦合到至少三个负载单元的基于计算机的处理设备。基于计算机的处理设备包括存储在非暂态计算机可读介质中的逻辑指令，这些逻辑指令被处理设备执行时配置处理设备以在物体以第一方向定位在测试平台上时接收来自至少三个负载单元的第一数据集、确定物体在第一方向时沿第一轴线和第二轴线的重心位置以及确定物体以第二方向定位在测试平台上时接收来自至少三个负载单元的第二数据集、确定物体在第二方向时沿第一轴线或第二轴线中的至少一个的重心位置，并在物体在第二方向上时利用沿第一轴线或第二轴线中的至少一个的重心位置的变化确定沿第三轴线的重心位置。在另一实施例中，提供确定三维物体重心的基于计算机的系统，其包括非暂态存储器模块、耦合到存储器的基于计算机的处理设备以及存储在非暂态存储器模块中的逻辑指令，这些逻辑指令被处理设备执行时配置处理设备以接收来自耦合到测试平台支撑第一方向的物体的至少三个负载单元的第一数据集、确定物体在第一方向时三维空间中沿第一轴线和第二轴线的重心位置，以及当物体以不同于第一方向的第二方向定位在测试平台上时接收来自至少三个负载单元的第二数据集、确定物体在第二方向时沿第一轴线或第二轴线中的至少一个的重心位置，并使用物体在第二方向时沿第一轴线或第二轴线中的至少一个的重心位置的变化确定沿第三轴线的重心位置。本文所述的特征、功能和优点可以在本文描述的各种实施例中独立实现，或者可以在其他实施例中组合实现，其更多细节可参考以下说明和附图。附图说明以下详细内容参照附图描述。图1和2是根据一些实施例用于重心确定的系统的示意图、透视图。图3是根据一些实施例用于重心确定的系统的示意图、俯视图。图4是根据一些实施例用于重心确定的系统的示意图、侧视图。图5是根据各实施例的计算系统的示意图，其中确定重心的系统的部分可以在该计算系统中实现。图6是图示根据各实施例确定重心的方法中的操作的流程图。图7是根据各实施例确定重心的几何模型的示意图。具体实施方式本文描述了确定重心的示例性系统和方法。在以下说明中，记载了许多具体细节以提供对各实施例的全面理解。然而，本领域技术人员应理解可以实施各种实施例而不需要具体细节。在其他实例中，并未详细图示或说明已知的方法、流程、组件以及电路以避免使特定实施例模糊。图1和图2是根据一些实施例用于确定重心的系统的示意图、透视图，并且图3是根据一些实施例用于确定重心的系统的示意图、俯视图。参考图1-3，在一个实施例中，有线检测系统100包括框架110，耦合到框架110并且可以将物体安放在其上的测试平台140。测试平台140相对于框架110可以绕第一位置和第二位置之间的轴/轴线旋转，其中在第一位置中物体处于第一方向，在第二位置中物体处于第二方向上。系统100还包括至少三个负载单元160和耦合到至少三个负载单元的基于计算机的处理设备180，负载单元160耦合到框架110以收集与定位在测试平台140上的物体有关的质量数据。更具体的，在图1-3所述的实施例中，框架110包括由合适的材料如钢、铝等形成的四个横杆112a、112b、112c、112d。横杆112a、112b、112c、112d在本文中用编号112统一表示，这些横杆连接起来形成刚性的矩形结构。本领域技术人员将意识到横杆可以使用其他材料以可替换的几何形状形成。测试平台140安装在横杆114、116上，并且在第一末端利用铰链组件120且在相对末端利用提升机130支撑。在本文所述的实施例中，测试平台140还包括由合适的材料如钢、铝等类似材料构成的四个横杆142a、142b、142c、142d。横杆142a、142b、142c、142d可以用编号142统一表示，这些横杆连接起来构成刚性的矩形结构。本领域技术人员将意识到可以利用其他材料以可替换的几何形状构成这些横杆。测试平台140还包括可以将物体安放在其上的安放板144。本文所述的安放板是安装在横杆142b、142c上的基本圆形结构钢板。本领域技术人员将认识到安放板144可以用其他材料以可替代的几何形状形成。提升机130安装在横杆112d和横杆142d之间并且可起到提升和降低横杆142d的作用，从而绕C轴延伸穿过铰链组件旋转平台140。提升机130可以实现为液压提升机、电力提升机等。在本文所述的实施例中，提升机130耦合到电机132，其提升和降低提升机130以相对框架110旋转平台140。多个负载单元160a、160b、160c、160d可以使用参考编号160统一表示，这些负载单元耦合到框架110以从位于框架110上的负载收集数据。在一个实施例中，四个负载单元安装在框架110上。负载单元160a、160b、160c在图1中可见。在图1的透视图中，负载单元160d在平台140后，因此是不可见的。负载单元160产生与应用在负载单元上的力成比例的输出。负载单元160的输出可以被放大或以其他方式处理并输入到基于计算机的处理设备180中。参考图2-3，在一些实施例中，可以将框架110安装在车170上使得整个系统100可移动。车170包括由合适的材料如钢、铝或类似材料构成的四个横杆172a、172b、172c、172d。横杆172a、172b、172c、172d可以用参考编号172来统一表示，它们连接起来以构成刚性的矩形结构。本领域技术人员将认识到横杆可以用其他材料以可替换的几何形状形成。框架170被安装在车轮174a、174b、174c、174d上，这些车轮174a、174b、17本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定三维物体的重心的方法，包括：以第一方向在测试平台（140）上定位所述物体；确定所述物体在所述第一方向时沿第一轴线和第二轴线的重心的位置；关于正交于所述第一轴线和所述第二轴线的第三轴线旋转所述物体以在第二方向定位物体；确定所述物体在所述第二方向时沿所述第一轴线或所述第二轴线中的至少一个的重心的位置；以及利用所述物体在所述第二方向时沿所述第一轴线或所述第二轴线中的至少一个的重心的位置的变化来确定沿所述第三轴线的重心的位置。

【技术特征摘要】
2011.11.28 US 13/305,2401.一种确定三维物体的重心的方法，其包括：当测试平台(140)处于第一平台位置时，实施校准过程以确定所述测试平台(140)的重心，其中所述校准过程还包括激活提升机(130)以围绕延伸通过铰链组件(120)的轴线以递增的方式旋转所述测试平台(140)通过预定角度的范围，以及记录在每个旋转角度下的所述测试平台(140)的重心，并且其中所述测试平台(140)被耦合到框架(110)并且被配置有所述提升机(130)，该提升机(130)被耦合到电机以使所述测试平台(140)围绕延伸通过所述铰链组件(120)的所述轴线旋转；并且接着在所述测试平台(140)处于所述第一平台位置时以第一方向将所述物体定位在所述测试平台(140)上；基于当所述测试平台处于所述第一平台位置时所述测试平台的重心，确定当所述物体在所述第一方向时所述物体沿第一轴线的重心的第一位置，其中所述第一轴线正交于第二轴线；使用耦合到所述电机的所述提升机使所述测试平台围绕所述第二轴线旋转第一角度，从而将所述物体定位到第二方向中，其中所述第一角度从所述预定角度的范围中选择并且独立于所述第一位置和所述第一平台位置，并且所述第一方向不同于所述第二方向；基于当所述测试平台以所述第一角度旋转时所述测试平台的重心，确定当所述物体在所述第二方向时沿所述第一轴线的重心的第二位置；并且基于所述第一位置、所述第二位置和所述测试平台的附着点从由延伸通过所述铰链组件的所述轴线定义的枢轴点沿第三轴线的移位，参考所述测试平台的所述附着点确定沿所述第三轴线的重心的第三位置，其中所述第三轴线正交于所述第一轴线和所述第二轴线，并且其中所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线是正交坐标系的轴线。2.根据权利要求1所述的方法，其中当所述物体在所述第一方向中时，所述测试平台(140)平行于地面进行取向。3.根据权利要求1所述的方法，其中当所述物体在所述第一方向中时，所述测试平台(140)相对于地面成第二角度进行取向。4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一位置包括：从耦合到所述测试平台(140)的三个负载单元(160)接收负载数据；以及基于所述负载数据确定所述第一位置。5.根据权利要求1-4中的任一权利要求所述的方法，其中所述第一角度在2度和15度之间。6.一种确定三维物体的重心的系统，其包括：框架(110)；耦合到所述框架(110)并且能够在其上安放所述物体的测试...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·佛迪司，D·J·莱特，D·G·莫里斯，N·A·法布罗，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：