[发明专利]一种柔性喷管五自由度运动参数的测量装置和方法

权利要求书

1.一种柔性喷管五自由度运动参数的测量装置，其特征在于，该装置包括处理电路(6)、面阵CCD(7)、光学镜头(8)、编码器(9)和水平轴(10)，处理电路(6)、面阵CCD(7)、光学镜头(8)、编码器(9)四个部分作为一个整体安装于水平轴(10)上，柔性喷管的目标点通过光学镜头(8)成像在面阵CCD(7)上，处理电路(6)将采集到的图像数据和编码器(9)测得的角度数据存储并计算，获得柔性喷管五自由度运动参数。

2.基于权利要求1所述柔性喷管五自由度运动参数测量装置的测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一、准备两套测量装置(1)和六个目标点(2)，所述六个目标点(2)均为具有十字刻线的黑白标识，并分别贴在柔性喷管(3)管壁同轴的两个圆周上；

步骤二、将步骤一所述的两套测量装置(1)调水平，并通过两套测量装置(1)各自的水平轴(10)旋转至步骤一所述目标点(2)可以成像的位置并固定；

步骤三、通过步骤二所述两套测量装置(1)各自的光学镜头(8)对步骤一所述六个目标点(2)成像，获得步骤二所述两套测量装置(1)中面阵CCD(7)上的像面位置；

步骤四、由步骤二所述两套测量装置(1)中的处理电路(6)通过步骤三获得的像面位置和步骤二所述两套测量装置(1)中的编码器(9)测得的角度值，计算出六个目标点(2)的空间角度关系，再结合基线(4)的长度值，根据交会测量原理推算出六个目标点(2)的空间三维坐标；

步骤五、利用步骤四所获得的六个目标点(2)的坐标，采用拟合的方法计算出步骤一所述两个圆周的各自圆心坐标，从而计算出步骤一所述柔性喷管(3)轴线的方位角和俯仰角，以及摆心(5)的三维坐标，进而完成柔性喷管(3)五自由度运动参数的测量。