[实用新型]一种精确位移测量装置及包含该测量装置的小车

说明书

技术领域

本实用新型涉及位移测量技术领域，尤其涉及一种精确位移测量装置及包含该测量装置的小车。

背景技术

目前，测算汽车的位移时，采用的方法为通过驱动轮子的直径和旋转周数来测算前进后退位移，但是，该方法对于零转弯半径的载重四轮驱动小车来说并不适合，当零半径转弯时，载重四轮驱动小车无转向轮子，而且零转弯半径的载重四轮驱动小车的轮子非纯滚动运动，直接计算误差很大。此外，当地面不平整时，驱动轮子滑动导致位移计算误差增大，从而使位移测量的精确度很低，参考价值十分有限。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种精确位移测量装置及包含该测量装置的小车，该装置有效解决载重四轮驱动小车的位移计算问题，且能达到很好的精度；该小车的位移测量结果精确度高。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种精确位移测量装置，包括机架、调节柱和行走轮，调节柱被机架支撑，调节柱的下方安装有行走轮，所述行走轮可上下移动，所述行走轮的上方设有预压紧的弹性元件，弹性元件使得行走轮在行走时可压紧在地面上。

进一步的，行走轮为偏心万向轮。偏心万向轮的轮子存在偏心距，产生摩擦力矩，从而使行驶中万向轮的方向保持跟前进方向一致，提高测量的精确度。

进一步的，偏心万向轮和调节柱之间设置有滑环，滑环包括静止部分和旋转部分，静止部分与调节柱相连接，旋转部分与偏心万向轮的安装架相连接。滑环也称作旋转电气接口、电气旋转关节，滑环可以在无限制连续旋转时在固定结构和旋转结构之间传输电源和数据信 号，偏心万向轮上的位移信号采集装置的电缆线通过滑环与其他的设备相连接，使位移信号采集装置与偏心万向轮同时相对机架转动，并且不会发生电缆的缠绕，解决绕线问题。

关于弹性元件的布置方式，一种可选择的技术方案为：调节柱带动行走轮上下移动，行走轮的上方设有弹性元件限位装置，弹性元件一端顶压在机架上，弹性元件另一端在所述弹性元件限位装置上，使得所述行走轮在行走时可压紧在地面上。弹性元件的两端分别被机架和弹性元件限位装置限定，当行走轮接触地面时，弹性元件处于压缩状态，在弹性元件弹力的作用下，行走轮在行走时会被压紧在地面上，使行走轮与地面保持适当的摩擦力，在地面不平整的情况下也能准确测量位移，同时能有效解决非纯滚动位移导致计算误差的问题。

优选的，所述弹性元件为套置在所述调节柱外侧的弹簧、围绕所述调节柱均匀分布的弹簧、围绕所述调节柱均匀分布的弓形板或者围绕所述调节柱均匀分布的弹性片。

关于弹性元件限位装置的一种可选择的技术方案为：弹性元件限位装置为安装在调节柱底端的安装板，安装板与调节柱相垂直，安装板的直径大于调节柱的直径。

关于弹性元件限位装置的另一种可选择的技术方案为：弹性元件限位装置为突出在调节柱侧壁上的环形凸缘。

关于弹性元件的布置方式，另一种可选择的技术方案为：弹性元件一端顶压在调节柱的底端面上，弹性元件另一端顶压在行走轮的安装架上，使得行走轮在行走时可压紧在地面上，弹性元件位于所述滑环的内部。弹性元件位于调节柱与行走轮的安装架之间，也可起到将行走轮压紧在地面上的作用。因为弹性元件的连接属于柔性连接，将弹性元件限定在滑环内，同时行走轮的安装架也位于滑环内，这样滑环在水平方向对行走轮的安装架形成限位，避免行走轮在水平方向晃动，使得弹性元件只能在纵向上变形。

进一步的，调节柱的顶端穿过机架，调节柱与机架的配合处安装有直线导轨轴承。直线导轨轴承可以引导调节柱在竖直的直线方向上移动，增加测量的精确性，同时，直线导轨轴承比起直线导轨，成本 低，承受载荷能力强。

进一步的，行走轮的轮轴上安装有编码器，编码器为1000线高精度编码器。1000线高精度编码器，是指行走轮的轮轴转一圈，编码器输出1000个脉冲，一般汽车的车速表只有8线、16线的精度，该装置采用1000线高精度的编码器，精度提高1000/16＝62.5倍，有效减少计算位移的误差。

进一步的，编码器上电性连接有处理器，处理器用于编码器数据的存储和实时记录。处理器还可用于编码器数据的分析，设置处理器，便于编码器数据的存储、分析和实时记录，实际应用时更加方便。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种小车，该小车的底盘上安装有上述精确位移测量装置。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型示例的精确位移测量装置，装载有弹性元件，预压紧的弹性元件使行走轮一直保持紧贴地面，使行走轮与地面保持适当的摩擦力，在地面不平整的情况下也能准确测量位移。