[发明专利]一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置及方法

权利要求书

1.一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，包括多旋转关节空间太阳能电站结构、姿态固定悬架结构、振动激励结构及振动检测结构；

所述多旋转关节空间太阳能电站结构包括矩形骨架、微波发射天线及两个结构相同的太阳能板阵列，两个太阳能板阵列通过旋转关节对称连接在矩形骨架上，所述太阳能板阵列包括N块太阳能板，相邻太阳能板采用旋转关节连接，太阳能板的接收面与水平面的初始角度为0度，所述微波发射天线设置在矩形骨架的正下方

姿态固定悬架包括多个矩形框架，相邻矩形框架的顶边通过上横梁连接，相邻矩形框架的底边通过下横梁连接，所述多旋转关节空间太阳能电站结构通过悬吊绳索分别连接上横梁及下横梁；所述微波发射天线通过旋转关节固定在矩形框架上，计算机通过电机驱动板与旋转关节连接，改变微波发射天线及太阳能板与水平面的夹角；

振动激励结构包括信号发生器、功率放大器、第一激振器及第二激振器，所述信号发生器经过功率放大器进行功率放大，驱动第一激振器及第二激振器产生同步振动，通过输出顶杆实现多旋转关节空间太阳能电站结构的振动；

振动检测结构包括：三套相同的双目视觉单元，所述三套相同的的双目视觉单元分别采集两个太阳能板阵列及微波发射天线的振动图像，所述双目视觉单元包括两个高速摄像机，两个高速摄像机与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，所述旋转关节包括导电滑环、安装端盖板及减速步进电机，所述减速步进电机与电机驱动板连接。

3.根据权利要求1所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，所述太阳能板阵列由六块太阳能板构成，每块太阳能板的上下两端均设置旋转关节。

4.根据权利要求1所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，所述矩形框架有四个，相邻矩形框架距离2000mm，下横梁离地高度为100mm。

5.根据权利要求1或3所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，所述太阳能板表面粘贴有圆形标记点。

6.根据权利要求1所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，所述微波发射天线反面为一块圆形的碳纤维板，粘贴有圆形标志点，其正面为工作面，所述工作面设置由多个矩形天线构成的天线阵列。

7.根据权利要求1所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，所述双目视觉系统还包括两个双向液压云台、两条直线导轨及支撑架，所述直线导轨设置在支撑架上，所述两个高速相机分别通过双向液压云台在直线导轨上滑动。

8.根据权利要求1所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，所述悬吊绳索有九根，悬吊绳索处于绷紧且垂直的状态。

9.根据权利要求1所述的一种多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置，其特征在于，激振器与矩形骨架连接。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述的多旋转关节空间太阳能电站的振动检测装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

启动计算机，控制各个旋转关节转动，使每一块太阳能板和微波发射天线转动至初始位置；

高速相机完成立体标定，待检测对象均在高速相机视野范围内，设置高速摄像机的启动方式为计算机电平信号触发启动；

信号发生器产生信号，经由功率放大器放大至合适的电压驱动两台激振器产生振动，激振器通过输出顶杆将振动激励传给多旋转关节太阳能电站，计算机发出相机启动信号，三组双目视觉系统同时开始工作，按设定的帧率连续采集结构振动图像；

计算机控制旋转关节内的电机转动，改变太阳能板阳光接收面和微波发射天线工作面与水平面之间的夹角，采集不同夹角下的图像；

将高速摄像机内的图像信息传输到计算机内进行标志点坐标提取、轮廓边线识别、坐标转换和视图重构，最后得到整个多旋转关节太阳能电站结构的振动信息。