[发明专利]应变测量仪和用于对应变测量仪进行空间定位的系统

权利要求书

1.一种应变测量仪，包括用于安装一通过所施加的力能被双向延长且同时显示其电阻的变化的元件(3)的基板(2)，该元件(3)沿所述测量仪(1)的测量轴使自身延长，其特征在于，所述应变测量仪包括能够反射入射光束的至少一个对比目标(5、6)，所述至少一个对比目标(5、6)被放置于所述测量仪的预定位置，使得能够通过检测所述至少一个对比目标(5、6)的位置来确定所述应变测量仪(1)的测量轴(4)的中心，其中所述至少一个对比目标(5、6)是后向反射的目标。

2.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，包括一个单个的对比目标(5、6)，所述目标包括用于确定所述应变测量仪(1)的测量轴(4)的至少一个标记元件。

3.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，其包括两个沿所述测量轴(4)成一条直线排列的对比目标(5、6)，且以与所述应变测量仪(1)的中心点等距离的方式放置。

4.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，包括被放置于所述基板(2)的外表面上的三个未排成一条直线的对比目标，以允许通过三角测量法确定所述应变测量仪(1)的中心点，所述对比目标(5、6)中的一个的形状和/或尺寸不同于其它两个对比目标(5、6)且被置于穿过所述测量仪的中心点的所述测量轴(4)上。

5.根据权利要求1-4中任何一项所述的测量仪，其特征在于，所述对比目标(5、6)是圆形后向反射的目标。

6.根据权利要求1-5中任何一项所述的测量仪，其特征在于，还包括被放置于所述基板(2)的外表面上的识别元件(7)，所述识别元件(7)使所述测量仪能够被独特地识别。

7.一种对放置于结构性元件的外表面上的应变测量仪进行空间定位的系统，其特征在于，

所述应变测量仪为权利要求1-6中任何一项所述的应变测量仪，

所述系统包括光学测量系统，所述光学测量系统用于确定在所述系统的观察区域内在与所述结构性元件相联系的坐标系中每个所述应变测量仪的对比目标(5、6)的三维位置，以及

计算单元用于基于被放置于所述观察区域中的所述对比目标(5、6)的三维位置，确定在与所述结构性元件相联系的坐标系中每个测量仪的中心点位置和所述测量仪的取向。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述光学测量系统还包括用于读取每个所述识别元件(7)的阅读器，以便将测量仪识别元件和在与所述结构性元件相联系的坐标系中每个测量仪(1)的中心点位置及其取向关联起来。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述光学测量系统包括自定位手持式三维测量传感器，该自定位手持式三维测量传感器包括激光图案投影仪、一对由至少两个透镜和光电检测器形成的组合、和至少一个图像处理器，该传感器从每个光电检测器产生二维图像，所述至少一个图像处理器用于处理所述一对二维图像。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述光学测量系统包括无线发射器，以将所述一对二维图像从所述三维手持式测量传感器传输至所述图像处理器。

11.根据权利要求7-10中任何一项所述的系统，其特征在于，所述计算单元通过一个链接与存储单元连接，该存储单元包括至少一个文件，该文件接收在与所述结构性元件相联系的坐标系中每个测量仪的位置和取向，还接收其电阻变化的测量结果以及对所述测量仪的潜在识别。

12.一种对放置在结构性元件的外表面上的应变测量仪进行空间定位的方法，其特征在于，

--所述应变测量仪为权利要求1-6中任何一项所述的应变测量仪，

--坐标系被定义与所述结构性元件相联系，

--在所述结构性元件的外表面上移动光学测量系统，在所述系统的观察区域内确定每个所述应变测量仪的对比目标(5、6)在所述坐标系中的三维位置，以及

--基于被放置在所述观察区域中的对比目标(5、6)的三维位置，确定在与所述结构性元件相联系的坐标系中每个测量仪的中心点的位置以及所述测量仪的取向。

13.根据权利要求12所述的定位方法，其特征在于，被放置在所述观察区域内的每个所述应变测量仪的识别元件(7)亦同时确定。

14.一种结构性元件的力测量系统，所述系统包括一系列应变测量仪，所述一系列应变测量仪被放置于所述结构性元件的外表面上，使得每个应变测量仪检测施加到其接触的所述结构性元件的区域的变形作为所述应变测量仪的电阻变化；以及电路单元，其与所述应变测量仪连接且将所述电阻的变化转变成输出信号，其特征在于，

--所述应变测量仪为权利要求1-6中任何一项所述的应变测量仪，

--所述系统包括光学测量系统，所述光学测量系统用于在所述系统的观察区域内确定每个所述应变测量仪的对比目标(5、6)在与所述结构性元件相联系的坐标系中的三维位置，以及

--计算单元，用于基于放置在所述观察区域中的所述对比目标(5、6)的三维位置确定在与所述结构性元件相联系的坐标系中每个测量仪的中心点的位置和所述测量仪的取向。