基于光電掃描的全向六自由度測(cè)量標(biāo)靶關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、大尺寸范圍內(nèi)的六自由度高效測(cè)量技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用背景和工程應(yīng)用價(jià)值，基于六自由度測(cè)量的姿態(tài)測(cè)量在船舶、飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等大型裝備的制造、裝配和對(duì)接過(guò)程中的意義日益凸顯。wMPS（工作空間測(cè)量定位系統(tǒng)）是一種基于角度交會(huì)測(cè)量原理的光電掃描測(cè)量系統(tǒng)，能很方便的解決等大尺寸裝備裝配過(guò)程中的坐標(biāo)測(cè)量、跟蹤定位、準(zhǔn)直等精密測(cè)量難題。相對(duì)于其他大尺寸空間坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)來(lái)講，該系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于可實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行測(cè)量，提高了測(cè)量效率。
　　然而，目前w

2、MPS缺少一種有效的姿態(tài)測(cè)量手段，因此，有必要將六自由度測(cè)量技術(shù)引入wMPS以擴(kuò)展wMPS的應(yīng)用領(lǐng)域。論文研究了一種基于光電掃描測(cè)角原理、運(yùn)用靶標(biāo)空間幾何約束的新型六自由度測(cè)量方法，并基于該方法研制了一種六自由度全向測(cè)量標(biāo)靶。該標(biāo)靶在一個(gè)平面內(nèi)固定了六個(gè)光電接收單元，通過(guò)標(biāo)定六個(gè)單元的位置關(guān)系使其成為一個(gè)整體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能。依托天津大學(xué)研發(fā)的wMPS實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，本文對(duì)該方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，六自由度標(biāo)靶的測(cè)量重復(fù)性精度0.

3、2mm以內(nèi)，絕對(duì)精度在0.2mm以內(nèi)，姿態(tài)角精度在0.1度以內(nèi)。此外，該標(biāo)靶還具有可接收全向信號(hào)，弱化交會(huì)條件等優(yōu)點(diǎn)。
　　論文主要研究工作如下:
　　1、介紹了六自由度測(cè)量技術(shù)，闡述了大尺寸空間測(cè)量發(fā)展現(xiàn)狀，提出了wMPS對(duì)六自由度測(cè)量技術(shù)的需求，明確了論文的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
　　2、以掃描角測(cè)量原理為基礎(chǔ)，對(duì)光電掃描多角度周向約束定位原理展開(kāi)研究，進(jìn)而提出了六自由度標(biāo)靶的姿態(tài)測(cè)量原理并對(duì)誤差進(jìn)行分析。