УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

1. Устройство для определения положения первого механического элемента (10) и второго механического элемента (12) относительно друг друга, содержащие первый измерительный модуль (14), устанавливаемый на первом механическом элементе, и второй измерительный модуль (18), устанавливаемый на втором механическом элементе, а также блок обработки результатов (22), причем первый измерительный модуль оснащен средствами (24) для формирования светового пучка (28), поверхностью управления (34), для рассеивания падающего на поверхность управления света (WV и PV), камерой (36) для записи изображений поверхности управления, а второй измерительный модуль содержит систему отражателей (38), обращенную к первому измерительному модулю, если измерительные модули установлены на соответствующих механических элементах с целью отражения светового пучка (28´ и 28´´) на поверхность управления, при этом блок обработки результатов выполнен таким образом, что может на основании передаваемых камерой графических данных определить на поверхности управления точку падения светового пучка, отраженного системой отражателей, и на основании этого определить положение первого и второго механических элементов относительно друг друга.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что камера (36) направлена на сторону поверхности управления (34), обращенную к системе отражателей.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что камера (36) смещена вбок относительно поверхности управления (34).
4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что камера (36) опрокинута относительно поверхности управления (34).
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхность управления выполнена в виде матовой пластинки (134), причем камера (36) направлена на удаленную от системы отражателей сторону матовой пластинки.
6. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первый измерительный модуль (14) оснащен средствами (33) для съемного закрепления камеры (36).
7. Устройство для определения положения первого механического элемента (10) и второго механического элемента (12) относительно друг друга, содержащие первый измерительный модуль (14), устанавливаемый на первом механическом элементе, и второй измерительный модуль (18), устанавливаемый на втором механическом элементе, а также камеру (36) и блок обработки результатов (22), причем первый измерительный модуль оснащен средствами (24) для формирования светового пучка (28, 30) и поверхность управления (34) для рассеивания падающего на поверхность управления света (WV, PV), второй измерительный модуль содержит систему отражателей (38), которая обращена к первому измерительному модулю, если измерительные модули размещены на соответствующих механических элементах так, что могут отражать световой пучок на поверхность управления, при этом камера подвижна относительно обоих измерительных модулей и выполнена так, что может записывать изображения поверхности управления, а блок обработки результатов выполнен таким образом, что может на основании передаваемых камерой графических данных определить на поверхности управления точку падения светового пучка (28`, 28``), отраженного системой отражателей, а исходя из этого определить положение первого и второго механических элементов относительно друг друга.
8. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что система отражателей (38) содержит первую обратную поверхность 42 и вторую обратную поверхность (44), которые расположены под углом относительно друг друга, что позволяет отражать световой пучок от первой обратной поверхности на вторую, а оттуда по направлению к поверхности управления (34).
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что первая (42) и вторая (44) обратные поверхности системы отражателей (38) расположены вертикально относительно друг друга.
10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что система отражателей (38) выполнена в форме призмы.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что система отражателей (38) выполнена в форме призмы Порро или трипель-призмы.
12. Устройство по п. 8-11, отличающееся тем, что обращенная к первому измерительному модулю (14) поверхность (40) системы отражателей (38) предназначена для того чтобы отражать часть светового пучка к поверхности управления, и передавать часть светового пучка к первой обратной поверхности.
13. Устройство по п. 1-11, отличающееся тем, что световой пучок представлен первым световым пучком (28), а средства для формирования первого светового пучка предназначены также для формирования второго светового пучка (30), причем оба световых пучка направляются в основном в одну сторону, но различаются спектрально, причем обращенная к первому измерительному модулю поверхность (40) системы отражателей (38) выполнена в виде разделителя цветов, и при этом в отношении первого светового пучка у нее преобладает функция отражателя по сравнению со вторым пучком, а в отношении второго светового пучка у нее преобладает функция передатчика по сравнению с первым световым пучком, причем предусмотрена как минимум первая обратная поверхность (42) системы отражателей, предназначенная для отражения второго светового пучка, переданного через поверхность, обращенную к первому измерительному модулю.
14. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что в качестве первого механического элемента выступает первый вал (10), а в качестве второго механического элемента выступает второй вал (12), причем измерительный модуль (14) располагается на периферийной поверхности первого вала, а второй измерительный модуль (18) располагается на периферийной поверхности второго вала.
15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что блок обработки результатов (22) выполнен таким образом, что может на основании графических данных, записанных при различных положениях угла поворота валов (10 и 12), определить угловое смещение, а также вертикальное и горизонтальное смещение валов.
16. Устройство по пп. 11 и 15, отличающееся тем, что крыша (46) призмы (38) расположена главным образом тангенциально по отношению к периферийной поверхности валов.
17. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что камера содержит объектив (35) с фиксированным фокусным расстоянием.
18. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что поверхность управления (34) оснащена оптическими марками (50).
19. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что блок обработки результатов (22) выполнен так, что может производить коррекцию передаваемых камерой (36) графических изображений с учетом ее опрокинутого положения по отношению к поверхности управления (34).
20. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первый измерительный модуль (14) содержит инклинометр (27).
21. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что камера (36) содержит инклинометр (29).
22. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первый измерительный модуль (14) имеет заднюю подсветку (25) для поверхности управления (33).
23. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что камера (36) содержит средства (23) для освещения поверхности управления (34).
24. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что камера (36) выполнена в виде смартфона.
25. Устройство согласно одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что поверхность управления (34) оснащена несколькими, распределенными по ней графическими кодами (60А, 60 В, 60С, 60D) для кодирования данных, связанных с управляющей поверхностью и/или измерительным модулем, оснащенным поверхностью управления.
26. Способ определения положения первого механического элемента (10) и второго механического элемента (12) относительно друг друга, причем первый измерительный модуль (14), установлен на первом механическом элементе, а второй измерительный модуль (18) установлен на втором механическом элементе, с помощью первого измерительного модуля формируют световой пучок (28, 30), посредством системы отражателей (38) второго измерительного модуля световой пучок отражается на поверхность управления (134) первого измерительного модуля, свободно подвижная камера позиционируется относительно обоих измерительных модулей, и записывается как минимум одно изображение поверхности управления, и производится оценка как минимум одного изображения, что позволяет определить на поверхности управления точку падения (WV, PV) отраженного системой отражателей светового пучка, и на основании этого определить положение первого и второго механического элементов относительно друг друга.
27. Способ по п. 23, отличающийся тем, что поверхность управления (34, 134, 234) выполнена в виде матовой пластинки, и камера (36) направлена на отдаленную от первого измерительного модуля (14,114, 214) сторону матовой пластинки (34, 134, 234).
28. Способ определения положения первого механического элемента (10, 156) и второго механического элемента (12, 154) относительно друг друга, причем первый измерительный модуль (14, 114, 214), установлен на первом механическом элементе, и второй измерительный модуль (18, 118, 218), установлен на втором механическом элементе, с помощью первого измерительного модуля формируется световой пучок (28, 128, 228) и направляется на обращенную к первому измерительному модулю сторону поверхности управления (34, 134, 234) второго измерительного модуля, посредством камеры (36), расположенной на втором измерительном модуле и направленной на поверхность управления, записывается как минимум одно изображение поверхности управления, производится оценка как минимум одного изображения, что позволяет определить на поверхности управления точку падения (PV, А1, А2, А3; А4) светового пучка, и на основании этого определить положении первого и второго механического элементов относительно друг друга.
29. Способ по п. 26, отличающийся тем, что поверхность управления (134) выполнена в виде матовой пластинки, а камера (36) направлена на отдаленную от системы отражателей сторону матовой пластинки.