六自由度光學(xué)測量傳感器設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)測量領(lǐng)域，對多維度同時(shí)測量的不同需求越來越多。激光跟蹤儀在大尺寸的六自由度測量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但其在小工作距的測量中受到了限制。在小工作距的測量環(huán)境中廣泛使用的激光三角測頭，其在多維同時(shí)檢測的能力上稍有欠缺。
　　針對現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，對小工作距中的微位移和微角度的六維信息測量的需求，本文對六自由度光學(xué)測量傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究。
　　首先，通過對六自由度光學(xué)測量傳感器的原理進(jìn)行研究分析，建立了六自由度光學(xué)測量傳感器

2、的數(shù)學(xué)模型和誤差模型。其次，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和測量原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的光路系統(tǒng)，以完成對激光信號傳輸和采集，最后，設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)以完成對光電元件PSD感應(yīng)的電信號進(jìn)行信號的采集和PSD信號預(yù)處理，同時(shí)將預(yù)處理完的信號通過串口通信傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，顯示在上位設(shè)計(jì)的用戶顯示界面上。根據(jù)設(shè)計(jì)的光路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)搭建實(shí)驗(yàn)平臺，并通過電動(dòng)位移臺對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，最后根據(jù)系統(tǒng)的測量原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解算出實(shí)際位移與系統(tǒng)中光斑位移的系數(shù)矩陣。對搭建的實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行三維檢