Устройство для определения положения объекта

(21) (22) (46) (71) СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ П 1 НТ СССР 4272250/24-2830.06,8723.12.88. Бюл. В 47Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики Ленинградского политехнического институтаим. М.И.Калинина (72) Е. Н. Власов, Л. Э. Лепинь, М. Б. Трахтенгерц и Н. М. Довбня (53) 621,317.39:531.717(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1232935, кл. С 01 В 7/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛО ЖЕНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, судостроении, робототехнике. Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства путем получения инфо мации о трех сферических пространственных координатах объекта измерения При движении объекта измерения нить 3 начинает вращать накопительный барабан 2, угол поворота которого, пропорциональный длине вытянутой нити3, преобразуется с помощью преобразователя 5 угла накопительного барабана 2 в значение длины вытянутой снакопительного барабана 2 нити 3.Нить 3 ориентирует поводок 11 в направлении объекта измерения, что регистрируется датчиком 12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси 10 и датчиком 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальнойоси 9, сигналы которых пропорциональны соответственно азимуту и углу места объекта измерения. Сигнал преоб- Жразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 и сигнал датчика М14 угла поворота поводка 11 вокруггоризонтальной оси поступают на входы сумматора 13, с выхода которогоснимается сигнал, пропорциональныйдальности до объекта измеренияИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения наряду с дальностью азимута и угла места объекта измерения.На чертеже приведена функциональная схема измерительного устройства. 10 Устройство содержит неподвижный корпус 1, накопительный барабан 2 нити, нить 3, намотанную на накопительный барабан в один слой, один конец которой укреплен на накопительном барабане 2, другой связан с объектом измерения, блок 4 для создания постоянного натяжения нити независимо от скорости и направления движения О нити преобразователь 5 угла поворота накопительного барабана нити, нитеукладчик 6, выходное отверстие 7 которого неподвижно относительно корпуса 1, первый нитенаправляющий ролик 25 8, установленный на корпусев двухосном шарнире с горизонтальной осью 9 и вертикальной осью 10, подпружиненный поводок 11, который одним концом укреплен на оси 9 первого ните- ЗО направляющего ролика 8 с возможностью вращения вокруг нее. Устройство содержит также датчик 12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси 10, сумматор 13 датчик 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси 9. Другой конец поводка снабжен вторым нитенаправляющим роликом 15 и - находится в контакте с нитью 3 в на О правлении объекта измерения. Второйнитенаправляющий ролик 15 прижат пружиной 16 к нити 3 так, что касательная к ролику 15, проходящая через объект измерения, проходит и через 45 центр 0 первого нитенаправляющего ролика 8. Такое прижатие второг: нитенаправляющего ролика 15 к нити 3 обеспечивает зависимость поправки к дальности только от угла места объекта. Накопительный барабан 2 установлен с возможностью осевого перемещения в корпусе 1 с помощью нитеукладчика 6Выход датчика 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси соединен с первым входом сумматора 13,второй вход которого соединен с вы-. ходом преобразователя 5 угла поворотанакопительного барабана 2 нити 3,Измерительное устройство работает следующим образом.При движении объекта измерения нить 3, вытягиваясь (втягиваясь) из устройства через отверстие 7 в корпусе 1, начинает вращать накопительный барабан 2, угол поворота которого, пропорциональный длине вытянутой ни-ти 3, преобразуется с помощью преобразователя 5 угла в значение длины вытянутой с накопительного барабана нити 3. Проходя через первый 8 и второй 15 нитенаправляющие ролики, причем усилие прижатия Ер второго нитенаправляющего ролика 5 к нити выбрано из условия ЙГ где ГР н ф и сила натяжения нити; г- радиус первого нитенаправляющего ролика 8; 1 - расстояние между центрами направляющих роликов 8 и 15, нить 3 ориентирует поводок 1 в направлении объекта измерения, что регистрируется датчиком 12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси и датчиком 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси. Выходной сигнал датчика 12 угла поворота первого нитенаправляющего ролика 8 с поводком 11 вокруг вертикальной оси пропорционален азимуту, а выходной сигнал датчика 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси пропорционален углу места объекта измерения. Выходной сигнал преобразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 пропорционален длине нити 3. Выходные сигналы преобразователя 5 угла поворота накопительного барабана 2 и датчика 14 угла поворота поводка 11 вокруг горизонтальной оси поступают на входы сумматора 13. С выхода сумматора 13 снимается сигнал, пропорциональный дальности до объекта измерения, в котором уже устранена ошибка измерения, обусловленная перемещением объекта в вертикальной плоскости эа счет укаэанного прижатия второго нитенаправляющего ролика 15 к нити 3.Формула изобретенияУстройство для определения положения объекта, содержащее накопительный барабан с нитью, преобразователь угла поворота барабана, блок для создания постоянного натяжения нити,446453 нити; г, - радиус первого нитенаправляющего ролика; 1 - расстояние междуцентрами первого и второго нитенаправляющих роликов. Составитель К. ТавлиновРедактор Л, Гратилло Техред Л. Сердюкова Корректор О, Кравцова Заказ 6737/45 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям. при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сумматор и пружину, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения наряду с дальностью5 азимута и угла места объекта, оно снабжено нитеукладчиком, первым нитенаправляющим роликом в двухосном шарнире, одна из осей которого проходит через центр ролика и через выходное 10 отверстие нитеукладчика, подпружиненным поводком, один конец которого укреплен на оси первого нитенаправляющего ролика с возможностью вращения вокруг нее, второй конец поводка 15 снабжен вторым нитенаправляющим роликом, контактирующим с нитью, датчиком угла поворота первого нитенаправляющего ролика с поводком вокруг вертикальной оси и датчиком угла поворота поводка вокруг горизонтальной оси, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с преобразователем угла поворота накопительного барабана, который установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения, усилие прижатия Гя второго нитенаправляющего ролика выбрано из условия ГГ вгде Е - сила натяжения /ие и