质心测量方法及质心测量装置

技术特征：
1.一种质心测量方法，其特征在于，包括如下步骤：将用于支撑待测物的承载平台分为沿第一水平方向分布的多个承载区域；定义在待测物第一侧接触所述承载平台时能形成的至少两种不同的姿态为第一姿态组，定义待测物第二侧接触所述承载平台时能形成的至少两种不同姿态为第二姿态组；根据每个所述承载区域所承受的重力组成沿竖直方向且分别对应所述第一姿态组中多个姿态的多个第一空间平行力系，对于同一个竖直参考面上分别形成对应于所述第一姿态组中多个姿态的多个与所述竖直参考面垂直且包含质心的第一剖切面，所述第一剖切面为对应所述第一空间平行力系的中心面与待测物相交的面，其中，所述竖直参考面平行于所述第一水平方向，所述第一空间平行力系的中心面垂直于所述竖直参考面；与不同所述第一空间平行力系分别对应的多个所述第一剖切面的交线为第一质心线，所述第一质心线与所述待测物第一侧垂直，且平行于所述竖直参考面；根据每个所述承载区域所承受的重力组成沿竖直方向且分别对应所述第二姿态组中多个姿态的多个第二空间平行力系，对于同一个竖直参考面上分别形成对应于所述第二姿态组中多个姿态的多个与所述竖直参考面垂直且包含质心的第二剖切面，所述第二剖切面为对应所述第二空间平行力系的中心面与待测物相交的面，其中，所述第二空间平行力系的中心面垂直于所述竖直参考面；与不同所述第二空间平行力系分别对应的多个所述第二剖切面的交线为第二质心线，所述第二质心线与所述待测物第二侧垂直，且平行于所述竖直参考面；获取所述第一质心线和所述第二质心线的交点，所述交点即为待测物的质心。2.如权利要求1所述的质心测量方法，其特征在于，所述竖直参考面垂直于所述承载平台的台面。3.一种质心测量装置，用于实现如权利要求1或2所述的质心测量方法，其特征在于，包括：底座；多个测量单元，沿第一水平方向设于所述底座，每个所述测量单元形成所述承载区域，所述测量单元用于获取待测物施加在所述承载区域上所承受的重力：以及摄像单元，镜头朝向所述承载平台，所述摄像单元用于获取待测物的姿态数据。4.如权利要求3所述的质心测量装置，其特征在于，所述质心测量装置还包括标定单元，所述标定单元包括至少一个第一标定光源，所述第一标定光源用于发出与所述第一剖切面或所述第二剖切面重叠的标定光束，所述摄像单元能捕捉所述第一标定光源发出的标定光束的图像。5.如权利要求3所述的质心测量装置，其特征在于，所述测量单元包括沿第二水平方向设置的横杆、设于所述横杆和所述底座之间的支撑架及设于所述支撑架的受力传感器，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向，所述受力传感器用于感测所述支撑架受到的竖向压力。6.如权利要求5所述的质心测量装置，其特征在于，所述支撑架包括竖向设置的竖杆以及斜向设置的第一斜杆和第二斜杆，所述竖杆、所述横杆、所述第一斜杆和所述第二斜杆均平行于同一竖直平面；所述竖杆的底端、所述第二斜杆的下端和所述底座于第一轴线处转动连接，所述竖杆
的顶端、所述横杆的一端和所述第一斜杆的上端于第二轴线处转动连接，所述第一斜杆的中心和所述第二斜杆的中心于第三轴线处转动连接，其中所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线均平行于所述第一水平方向；所述第二斜杆的上端与所述横杆的下侧面滑动接触，所述第一斜杆的下端与所述底座的上表面滑动接触；所述受力传感器用于感测所述竖杆受到的竖向压力。7.如权利要求6所述的质心测量装置，其特征在于，所述第一斜杆的下端与所述第一轴线处于同一水平面。8.如权利要求7所述的质心测量装置，其特征在于，所述竖杆通过铰接座与所述底座连接，所述底座的上表面为与所述第一轴线和所述铰接座的底面分别对应的阶梯面。

技术总结
本发明提供了一种质心测量方法及质心测量装置，其质心测量方法无需对待测物进行悬吊，也无需对待测物施加各种不同的作用力，通过测量待测物对承载平台压力的方式即可实现质心的测量，测量方式简单，对于测量环境和待测物形状几乎没有要求，适用范围广泛，测量结果准确可靠。其质心测量装置包括底座、测量单元和摄像单元；多个测量单元沿第一水平方向设于底座，每个测量单元形成承载区域，测量单元用于获取待测物施加在承载区域上所承受的重力F：摄像单元的镜头朝向承载平台，用于获取待测物的姿态数据，无需对待测物进行悬吊，也无需对待测物施加各种不同的作用力，通过测量待测物对承载平台压力的方式即可实现质心的测量。量。量。


技术研发人员：赵硕 李嘉祥
受保护的技术使用者：河北科技大学
技术研发日：2022.08.25
技术公布日：2022/11/22