六自由度光學(xué)測(cè)量傳感器設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域，對(duì)多維度同時(shí)測(cè)量的不同需求越來(lái)越多。激光跟蹤儀在大尺寸的六自由度測(cè)量領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但其在小工作距的測(cè)量中受到了限制。在小工作距的測(cè)量環(huán)境中廣泛使用的激光三角測(cè)頭，其在多維同時(shí)檢測(cè)的能力上稍有欠缺。
　　針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，對(duì)小工作距中的微位移和微角度的六維信息測(cè)量的需求，本文對(duì)六自由度光學(xué)測(cè)量傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)和研究。
　　首先，通過(guò)對(duì)六自由度光學(xué)測(cè)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(cè)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(cè)量原理設(shè)計(jì)相應(yīng)的光路系統(tǒng)，以完成對(duì)激光信號(hào)傳輸和采集，最后，設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)以完成對(duì)光電元件PSD感應(yīng)的電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)的采集和PSD信號(hào)預(yù)處理，同時(shí)將預(yù)處理完的信號(hào)通過(guò)串口通信傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，顯示在上位設(shè)計(jì)的用戶(hù)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(tái)，并通過(guò)電動(dòng)位移臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，最后根據(jù)系統(tǒng)的測(cè)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(duì)搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行三維檢