[发明专利]一种多自由度场力的非接触式测量方法

权利要求书

1.一种多自由度场力的非接触式测量方法，其特征在于，包括以下

步骤：

步骤一，准备具有六自由度的稳定磁场发生装置和满足所述稳定磁场发生装置的稳定磁场的超导拓扑结构变化需求的超导环境，所述超导环境包括超导材料；

步骤二，冷却所述超导材料以令所述超导材料与所述稳定磁场形成稳定的磁通钉扎现象；

步骤三，所述稳定磁场发生装置沿Z向移动，测量所述稳定磁场发生装置的下表面与所述超导材料的上表面的Z向距离，采集磁通钉扎力和力矩数据，其中，所述Z向与所述超导材料的上表面垂直；

步骤四，所述稳定磁场发生装置沿X向或Y向移动，测量所述稳定磁场发生装置的位移，采集磁通钉扎力和力矩数据，其中，所述X向、所述Y向和所述Z向构成空间直角坐标系；

步骤五，所述稳定磁场发生装置绕X轴或Y轴或Z轴旋转，测量所述稳定磁场发生装置的旋转角度，采集磁通钉扎力和力矩数据。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

在所述稳定磁场发生装置的远离所述超导材料的一侧设置有用于采集磁通钉扎力和力矩数据的六自由度力传感器，所述六自由度力传感器被放置在具有磁屏蔽功能的磁屏蔽舱内，所述磁屏蔽舱通过连接件与所述稳定磁场发生装置连接，并且所述磁屏蔽舱与六自由度驱动装置连接。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

所述超导材料被安装在行星轮机构上，所述行星轮机构可调整所述超导材料的布局以满足所述稳定磁场发生装置的稳定磁场的超导拓扑结构变化需求。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，

所述超导材料和所述行星轮机构被放置在低温杜瓦容器中，并且在所述步骤二，由放置于所述低温杜瓦容器内的液氮将所述超导材料冷却。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

所述稳定磁场发生装置相对于所述超导材料的位置数据和偏转角度数据通过相机和位移传感器测量。

6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

在所述步骤三，所述稳定磁场发生装置的下表面与所述超导材料的上表面的Z向的初始距离是100mm，所述稳定磁场发生装置沿Z向的移动范围是±10mm。

7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于，

所述稳定磁场发生装置沿Z向的移动速度是1mm/s。

8.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

在所述步骤四，所述稳定磁场发生装置的下表面与所述超导材料的上表面的Z向的距离是100mm，所述稳定磁场发生装置沿X向或Y向的移动范围是±15mm。

9.根据权利要求8所述的测量方法，其特征在于，

所述稳定磁场发生装置沿X向或Y向移动的速度是1mm/s。

10.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，

在所述步骤五，所述稳定磁场发生装置绕X轴或Y轴或Z轴旋转的角度范围是±15°。