双轴倾角传感器在空间旋转角度测量中的应用

"采用倾角传感器实现空间旋转角度测量的解析方法研究，通过双轴倾角传感器对非垂直旋转轴的空间角度进行精确测量，解决3个未知空间位置参数的计算问题，包括旋转轴与水平面的夹角β、传感器平面与旋转轴的夹角γ以及传感器测量轴的偏转角a。建立数学模型并推导出解析表达式，适用于不同安装位置和非垂直旋转轴情况下的角度检测，实验验证了在特定角度范围内的高精度测量能力。" 本文是一篇关于工程技术领域的学术论文，主要探讨如何利用双轴倾角传感器在旋转轴不垂直于水平面的情况下，精确测量空间旋转角度的问题。在实际应用中，如机器人操作、航空航天设备或者精密机械的运动控制等，精确测量旋转角度是至关重要的，尤其是在复杂的工作环境中，旋转轴可能与水平面存在任意角度。 论文首先指出，当倾角传感器随机安装在旋转平面上时，有三个关键的空间位置参数需要确定：旋转轴与水平面的夹角β，传感器所在平面与旋转轴之间的夹角γ，以及传感器测量轴在测量平面上的偏转角a。这三个参数直接影响到角度测量的准确性。 接着，作者建立了一个基于双轴倾角传感器的空间旋转角度测量数学模型，通过对测量轴、旋转轴和水平面的空间关系进行分析，推导出了相应的解析表达式。这个模型可以用来同时测定传感器的安装位置参数a和γ，或者单独测量旋转轴与水平面的夹角β，也可以处理旋转轴非垂直于水平面的复杂情况。 实验结果显示，当旋转轴与水平面的夹角小于75°时，在±100°的测试范围内，该方法的检测准确度能够达到0.2°，显示出较高的重复性和精度。这表明提出的模型和算法在实际应用中具有良好的性能，可以满足高精度空间旋转角度测量的需求。 关键词涉及倾角传感器、空间旋转模型、空间位置参数以及角度测量，强调了本文的核心研究内容和技术要点。这篇论文为解决非垂直旋转轴的空间角度测量提供了一种有效的方法，对于相关领域的工程实践和技术发展具有重要参考价值。