[发明专利]自平衡测力仪及其使用方法

权利要求书

1.自平衡测力仪，其特征是：

包括一弧形底座(100)、一支架(200)、一受力轮(300)、若干测力计(400)和若干位移传感器；所述位移传感器包括第一位移传感器(510)和第二位移传感器(520)；

所述弧形底座(100)的底面为平面，顶面为弧形凹面；

所述支架(200)包括一支架主体(210)和若干支腿(220)，支腿(220)均匀设于支架主体(210)下方；各支腿(220)底端设有可转动球铰(230)，所有支腿(220)底端的可转动球铰(230)共平面；各支腿(220)上均设有测力计(400)，测力计(400)用来测量所在支腿(220)所受压力；

所述支腿(220)置于所述弧形凹面上，可转动球铰(230)与弧形凹面点接触；

所述受力轮(300)固定于所述支架主体(210)的上端，受力轮(300)和支架(200)的中心轴线重合；受力轮(300)用来承载动态构件并随动态构件的运动而转动；

所述受力轮(300)两侧分别设有一第一位移传感器(510)，第一位移传感器(510)用来测量受力轮(300)上所承担动态构件两侧的位移量；

至少一支腿(220)上设有第二位移传感器(520)，第二位移传感器(520)用来测量自平衡测力仪在水平方向的位移量；

动态构件置于受力轮(300)外沿且与受力轮(300)外沿点接触，若干支腿(220)的延长线交于该外沿点。

2.如权利要求1所述的自平衡测力仪，其特征是：

所述支架主体(210)上端固定有中心轴(211)，所述受力轮(300)以共轴转动方式安装于所述中心轴(211)上。

3.如权利要求1所述的自平衡测力仪，其特征是：

所述支腿(220)采用杆体或弹簧体。

4.如权利要求1所述的自平衡测力仪，其特征是：

所述支腿(220)数量为3～5个。

5.如权利要求1所述的自平衡测力仪，其特征是：

所述受力轮(300)外沿设置有用来放置动态构件的凹槽(310)。

6.如权利要求1所述的自平衡测力仪，其特征是：

两相邻的支腿(220)上分别设置一第二位移传感器(520)。

7.如权利要求1所述的自平衡测力仪，其特征是：

还包括计算模块，所述计算模块与测力计(400)、第一位移传感器(510)、第二位移传感器(520)均相连，用来接收测力计(400)、第一位移传感器(510)、第二位移传感器(520)的测量值，并基于动态构件(600)的张力和支腿(220)所受压力的自平衡关系∑F_x＝0，∑F_y＝0，∑F_z＝0，解算并显示动态构件(600)的张力，其中，F_x、F_y、F_z分别表示张力和各压力在X、Y、Z三个方向的投影。