[发明专利]一种相对全位姿检测装置及其应用

说明书

本发明涉及本发明涉及一种相对全位姿检测装置及其应用。该相对全位姿检测装置，包括传感器固定板和线头集结器固定板；传感器固定板上设置有多个拉线式位移传感器，线头集结器固定板上设置有与拉线式位移传感器相配合的线头集结器；拉线式位移传感器与线头集结器之间设置有输出拉线。本发明所述相对全位姿检测装置，借助拉线式位移传感器，通过检测不同平面多点间的距离变化，反推物体相对位姿变化；结构及检测原理简单，检测精度高，实现简单，具有广泛的推广价值。

技术领域

本发明涉及一种相对全位姿检测装置及其应用，属于相对全位姿检测的技术领域。

背景技术

相对位姿检测技术是指，通过相对位姿的实时监测确定两独立物体间的相对位置关系及相对姿态变化，以实现对物体未来位姿的控制。目前，位姿检测多用于机械手或机器人领域，多数是通过角度传感器、位移传感器判断具有关联性质物体各组成元件的相对位姿，也有一部分是借助激光、红外线、电磁式传感器通过判断两物体相对距离实现局部位姿信息监测。

例如，中国专利CN105444687A公开了一种基于对视摄像测量和激光测距的相对位姿变化测量方法。该装置利用摄像测量和激光测距技术高精度、简单快速的优点，测量两个刚体之间的相对位姿变化。

上述通过角度、位移传感器或者激光、红外线、电磁式传感器的检测方法，实施成本一般较高，且很难实现两物体的全位姿检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种相对全位姿检测装置。

本发明还提供一种利用上述装置进行相对全位姿检测的方法。

本发明的技术方案为：

一种相对全位姿检测装置，包括传感器固定板和线头集结器固定板；传感器固定板上设置有多个拉线式位移传感器，线头集结器固定板上设置有与拉线式位移传感器相配合的线头集结器；拉线式位移传感器与线头集结器之间设置有输出拉线。

优选的，所述拉线式位移传感器的个数至少为3个；多个拉线式位移传感器设置在传感器固定板的同一侧。

优选的，线头集结器与拉线式位移传感器个数相同。

优选的，拉线式位移传感器上设置有输出孔；线头集结器上设置有与所述输出孔相配合的线头进入孔；所述输出拉线从所述输出孔输出进入所述线头进入孔。

进一步优选的，所述输出孔和线头进入孔均为圆形孔，圆形孔的面积大于穿过它的所有输出拉线的截面积之和。

进一步优选的，所述拉线式位移传感器上的输出孔位于同一平面；所述线头集结器上的线头进入孔位于同一平面。

优选的，每个拉线式位移传感器输出的输出拉线的根数与拉线式位移传感器的个数相同；每个拉线式位移传感器通过输出拉线分别与每个线头集结器独立连接。每个拉线式位移传感器与每个线头集结器间都有一根输出拉线。

进一步优选的，拉线式位移传感器内设置有与输出拉线相配合的伸出量检测单元和自动拉紧装置。

拉线式位移传感器的工作原理：拉绳式传感器的功能是把机械运动转换成可以计量、记录或传送的电信号。拉线式位移传感器由可拉伸的不锈钢绳绕在一个有螺纹的轮毂上，此轮毂与一个精密旋转感应器连接在一起，感应器可以是增量编码器、绝对值编码器、混合或导电塑料旋转电位计、同步器或解析器。

操作上，拉绳式位移传感器安装在固定位置上，拉绳缚在移动物体上。拉绳直线运动和移动物体运动轴线对准。运动发生时，拉绳伸展和收缩。一个内部弹簧保证拉绳的张紧度不变。带螺纹的轮毂带动精密旋转感应器旋转，输出一个与拉绳移动距离成比例的电信号。测量输出信号可以得出运动物体的位移、方向或速率。