[发明专利]一种手臂扭转角度的测量装置及方法

权利要求书

1.一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，包括具有弧度的导轨、传动模块、滑轮模块、手臂支撑模块和角度测量模块；所述手臂支撑模块固定在滑轮模块上，所述滑轮模块卡持在具有弧度的导轨上并沿具有弧度的导轨滑动，所述传动模块包括传动齿轮和同步带，所述同步带沿具有弧度的导轨的弧形面设置，所述传动齿轮与所述同步带啮合，所述传动齿轮的输出端连接角度测量模块，所述角度测量模块连接在滑轮模块上；所述具有弧度的导轨的两个弧形侧边分别具有向内凹陷的第一凹槽，所述具有弧度的导轨的弧形底部具有向内凹陷的第二凹槽；所述滑轮模块包括滑轮支架、第一横向滑轮组、第二横向滑轮组和纵向滑轮组，所述第一横向滑轮组和第二横向滑轮组分别横向设置在滑轮支架的两侧，所述纵向滑轮组纵向设置在滑轮支架的底部，所述第一横向滑轮组和第二横向滑轮组分别位于所述弧形导辊两个弧形侧边的第一凹槽内，所述纵向滑轮组位于所述具有弧度的导轨的第二凹槽内；

测量过程中，手臂带动手臂支撑模块、滑轮模块和角度测量模块一起沿具有弧度的导轨扭转，角度测量模块测得的角度与传动模块的传动比的比值即为实际的扭转角度。

2.根据权利要求1所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述第一横向滑轮组和第二横向滑轮组结构相同，分别具有至少一组横向滑轮件，所述横向滑轮件包括横向连接轴和至少一个横向轴承，所述横向连接轴的首端横向连接在滑轮支架的侧边，末端悬空设置，所述横向轴承套设在所述横向连接轴的悬空部，所述横向连接轴悬空部的长度与所述第一凹槽的深度相匹配，所述纵向滑轮组包括至少一组纵向滑轮件，所述纵向滑轮件包括纵向连接轴和至少一个纵向轴承，所述纵向连接轴的首端纵向连接在滑轮支架的底部，末端悬空设置，所述纵向轴承套设在所述纵向连接轴的悬空部，所述纵向连接轴的悬空部的长度与所述第二凹槽的深度相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述纵向连接轴的首端为螺纹端，所述纵向连接轴的螺纹端穿过滑轮支架的底部并通过螺纹固定，所述滑轮支架的底部和纵向轴承之间设有轴承垫圈，所述横向连接轴的首端为螺纹端，所述横向连接轴的螺纹端穿过滑轮支架的侧边并通过螺母固定，所述滑轮支架的侧边和横向轴承之间设有轴承垫圈。

4.根据权利要求1所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述手臂支撑模块包括支撑连接板、支撑板、束紧带；所述支撑连接板的一端连接滑轮模块上，另一端连接支撑板，所述支撑板具有与手臂相匹配的弧度，所述束紧带束缚在支撑板的弧形开口上。

5.根据权利要求4所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述支撑板的两端具有连接口，所述束紧带为两个，两个所述束紧带的一端连接在支撑板两端的连接口上，另一端通过搭扣连接。

6.根据权利要求1所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述具有弧度的导轨的两端的端部对称设置封边限位块，所述封边限位块上具有用于连接设备的安装孔，所述封边限位块上连接同步带的端部。

7.根据权利要求6所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述同步带的两端通过同步固定板固定在对应的封边限位块上。

8.根据权利要求1所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述角度测量模块包括多圈角位移传感器、传感器支座和罩壳支座，所述多圈角位移传感器固定在传感器支座上，所述传感器支座和罩壳支座分别固定在滑轮模块上，所述传感器支座和罩壳支座之间设有用于包覆多圈角位移传感器的罩壳，所述传动齿轮连接在多圈角位移传感器的输入端。

9.根据权利要求8所述的一种手臂扭转角度的测量装置，其特征在于，所述罩壳上设有用于观测传动齿轮的开口；所述传感器支座上设有用于调节传动齿轮位置的U型孔。

10.一种手臂扭转角度的测量方法，其特征在于，使用如权利要求1～9任一项所述的测量装置进行测量，具体方法为：手臂带动手臂支撑模块、滑轮模块和角度测量模块一起沿具有弧度的导轨扭转，角度测量模块测得的角度与传动模块的传动比的比值即为实际的扭转角度。