[实用新型]空间旋转变换装置

摘要

本实用新型公开了一种空间旋转变换装置，包括同心的外球和内球，还包括外球支撑机构、内球支撑机构、外球手转动机构、外球自转动机构、内球姿态保持机构和内外球三维空间定位机构，所述外球手转动机构通过手轮带动外全向轮，完成外球绕固定坐标系的转动变换，所述外球自转动机构通过电机带动内全向轮，成外球绕外球随动坐标系的旋转变换，通过上述两种坐标变换来完成如等效转轴和等效转角等的计算。本实用新型可直观演示空间旋转坐标变换过程，并能够利用测量的数据与变换公式验证空间坐标变换的相关原理。

主权项

空间旋转变换装置，包括同心的外球(1)和内球(2)，其特征在于还包括外球支撑机构、内球支撑机构、外球手转动机构、外球自转动机构、内球姿态保持机构和内外球三维空间定位机构，其中：①、所述外球支撑机构包括支撑于外球(1)下部外表面上的外牛眼轮组(12)；②、所述内球支撑机构包括于外球(1)内表面上布置、且支撑于内球(2)外表面上的内牛眼轮组(13)；③、所述外球手转动机构包括布置在外球(1)外以摩擦方式驱动外球(1)分别绕X、Y、Z轴转动的三个外全向轮(3)，各外全向轮(3)由同轴安装的手轮(4)驱动，各手轮(4)分别由各自的刻度盘记录转动角度；④、所述外球自转动机构包括布置在外球(1)内以摩擦方式驱动外球(1)分别绕X、Y、Z轴转动的三个内全向轮(11)，各内全向轮(11)由一轴端安装的电机(5)驱动并由另一轴端安装的编码器(6)记录转动角度；⑤、所述内球姿态保持机构包括于内球(2)底部内表面上和侧部内表面上分别设置的磁铁(7)，与各磁铁(7)对应于外球(1)外设置与对应磁铁(7)相互吸引的电磁铁(8)；⑥、所述内外球三维空间定位机构包括于外球(1)内表面上以空间正交位置安装的三个朝向内球(2)的激光发射头(9)，与各激光发射头(9)位置对应于内球(2)外表面上分别安装激光接收头(10)。