[发明专利]机柜质心柔性测量装置及实现方法

权利要求书

1.一种机柜质心柔性测量装置，其特征在于：包括支撑翻转机构（1）、对接板（2）和力学传感器（3），对接板（2）的一侧与支撑翻转机构（1）连接，力学传感器（3）分布在对接板（2）的三个点上，这三个点分别是在对接板（2）的顶部中间和对接板（2）底部的左、右两侧；对接板（2）顶部中间安装一个力学传感器，对接板（2）底部的左、右两侧的两个点上安装的是两组正交的力学传感器。

2.使用如权利要求1所述的装置对机柜质心进行测量的方法，其特征在于首先求出机柜和对接板组合体在旋转坐标系的质心，然后再求解出机柜在机柜坐标系中的质心，

具体方法如下：

该方法中的坐标系分别为：旋转坐标系XOY、机柜坐标系XrOrYr、左侧正交力学传感器坐标系Xs_lOs_lYs_l、右侧正交力学传感器坐标系Xs_rOs_rYs_r；

并做如下规定：

a、对接板竖直状态记作：                                               ；对接板倾斜状态记作：；

b、对接板上部的力学传感器沿Y轴方向受力记作：；

c、 对接板底部的左侧正交力学传感器沿Y、Z轴方向受力记作：、；

d、 对接板底部的右侧正交力学传感器沿Y、Z轴方向受力记作：、；

e、旋转坐标系X轴与力学传感器坐标系Xs轴之间的距离为；

f、力学传感器坐标系Os_r、Os_l之间的距离为2X；

两组正交的力学传感器沿Y轴方向受力和、受力差为：

                            (1)

                            (2)

两组正交的力学传感器沿Z轴方向受力和、受力差为：

                             (3)

                             (4)

根据机柜和对接板在Y、Z方向受力平衡得：

                           (5) 

                                (6) 

由(5)和(6)得出机柜和对接板重量为：

                          (7) 

对旋转坐标系Y轴列出力矩平衡方程为： 

                              (8) 

对正交力学传感器Xs轴列出力矩平衡方程为：

                      (9) 

由(8)、(9)可以求出机柜和对接板组合体的质心，设对接板在旋转坐标系中质心坐标为，机柜和对接板的总重，对接板的重量，则机柜的重量为，则机柜在旋转坐标系中的质心坐标各分量为：

                          (10) 

根据旋转坐标系与机柜坐标系之间的位置关系，将机柜在旋转坐标系中的质心坐标转换到机柜在机柜坐标系中的质心坐标，这样就实现了机柜的质心测量。