[发明专利]机舱内环境参数采集的空间定位装置及其控制系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于机舱内环境参数采集的空间定位装置，包括：固定到机舱内预定位置的底座固定部件(1)；与底座固定部件(1)相联接的x轴运动机构(2)；与x轴运动机构(2)相关联并且能够沿x轴方向移动的y轴运动机构(3)；与y轴运动机构(3)相关联并且能够沿y轴方向移动的z轴运动机构(4)；以及与z轴运动机构(4)相关联的至少一个搭载平台(21)，搭载平台(21)承载有采集环境参数的测试设备并且能够沿z轴方向移动。上述空间定位装置能够对机舱内任意空间位置进行自动数据采集，不仅能在机舱横截面上覆盖整个异型截面形状，而且能在轴向上贯穿整个机舱纵深。本发明还涉及一种用于控制该空间定位装置的系统及其控制方法。

技术领域

本发明涉及一种空间定位装置，更具体地说，涉及一种用于机舱内环境参数采集的空间定位装置。另外，本发明还涉及一种用于控制上述空间定位装置的系统及其控制方法。

背景技术

机舱舒适性是民用飞机在市场竞争中获得客户青睐并取得商业成功的重要一环。机舱舒适性的设计验证、迭代优化与评价均须通过测量机舱内的环境参数来实现，因为机舱内任意空间位置的温度、湿度、压力、风速、风向等环境参数均对机舱舒适性有影响。为了采集机舱内任意空间位置的环境参数，需要一套能搭载各种测试设备的空间定位装置。

目前机舱内环境参数采集过程通常采用人工或定点支架来定位测试设备。机械自动化式的三维空间定位装置虽然已在数控加工、机械臂等工业领域广泛应用，但在民用飞机机舱环境测试领域应用仍较少。采用人工或支架来定位测试设备存在定位误差大、测量不同步、测量重复性差、测量效率低等问题，且容易干扰被测环境场，造成采集到的数据可信度降低，在复杂空间环境或极端环境条件下并不适用。

天津大学和波音(中国)投资有限公司在授权公告号为CN 203772308 U的实用新型专利中，首次提出了一种室内环境场多场同时自动测试装置。经过分析发现其系统包括三维运动、控制和数据采集系统，属于一种测试设备。该设备仅具备一定的空间定位能力，并未针对复杂机舱环境进行适应性设计，其运动轨迹不能覆盖整个机舱的复杂异型空间，也没有考虑利用机舱地板进行底座固定，因此无法实现机舱内任意空间位置的环境参数采集。

因此，目前需要设计一种对机舱内任意空间位置进行自动数据采集的空间定位装置，该空间定位装置不仅能在机舱横截面上覆盖整个异型截面形状，而且能在轴向上贯穿整个机舱纵深。

发明内容

本发明的目的在于提出一种对机舱内任意空间位置进行自动数据采集的空间定位装置，该空间定位装置不仅能在机舱横截面上覆盖整个异型截面形状，而且能在轴向上贯穿整个机舱纵深。

根据本发明的第一方面涉及一种用于机舱内环境参数采集的空间定位装置，包括：固定到机舱内预定位置的底座固定部件；与底座固定部件相联接的x轴运动机构；与x轴运动机构相关联并且能够沿x轴方向移动的y轴运动机构；与y轴运动机构相关联并且能够沿y轴方向移动的z轴运动机构；以及与z轴运动机构相关联的至少一个搭载平台，搭载平台承载有采集环境参数的测试设备并且能够沿z轴方向移动。

较佳的是，底座固定部件可以配备有联接到机舱的地板和/或滑轨的固定座。

较佳的是，x轴运动机构可以包括与y轴运动机构垂直联接的第一滑块、沿x轴方向供第一滑块在其上滑动的第一导轨、穿过第一滑块并与第一导轨平行设置的蜗条、以及与第一滑块相关联并与涡条相啮合的蜗杆，第一电机经由蜗杆驱动第一滑块沿x轴方向往复运动。

较佳的是，x轴运动机构可以包括与y轴运动机构垂直联接的第一滑块、沿x轴方向供第一滑块在其上滑动的第一导轨、穿过第一滑块并与第一导轨平行设置的齿条、以及与第一滑块相关联并与齿条相啮合的齿轮，第一电机经由齿轮驱动第一滑块沿x轴方向往复运动。

较佳的是，第一导轨和涡条或齿条可以具有能沿x轴拼装加长的模块化构造。