[發明專利]一種分布式平面六自由度位姿快速精密測量裝置與方法

有效

• 申請號: 201310084934.3
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN103134428A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 黃向東;譚久彬;于文波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/03
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

1.一種分布式平面六自由度位姿快速精密測量裝置，其特征在于：包括配置在待測平臺（6）上的角錐棱鏡（1）、配置在測量框架（11）上的光源組件和信號接收組件、信號采集運算電路板（9）和主控計算機（10）；所述的角錐棱鏡（1）與光源組件和信號接收組件為3套，每套光源組件和信號接收組件均通過機械安裝架（2）固定在測量框架（11）上；所述的光源組件包括準直透鏡（3）、激光二極管（4）；所述的信號接收組件包括二維PSD（7）以及信號傳輸電路板（8）；其中，由激光二極管（4）輸出的激光經過準直透鏡（3）準直后，經保偏光纖傳輸，入射到角錐棱鏡（1），反射光回射到二維PSD（7）上時，二維PSD（7）產生相應的輸出信號，再經過信號傳輸電路板（8）與另外兩組相同的信號一起傳輸到信號采集運算電路板（9），解耦后輸出測量結果給主控計算機（10）。

2.根據權利要求1所述的一種分布式平面六自由度位姿快速精密測量裝置，其特征在于：所述的準直透鏡（3）與激光二極管（4）安裝在光源箱（5）內。

3.根據權利要求1所述的一種分布式平面六自由度位姿快速精密測量裝置，其特征在于：測量過程中，測量框架（11）始終保持靜止狀態。

4.根據權利要求1所述的一種分布式平面六自由度位姿快速精密測量裝置，其特征在于：所述的三個角錐棱鏡（1）布置于待測平臺（6）的三個頂角處，呈直角三角形；光源發出的光與角錐的反射光平行，且光的方向與待測平臺平面夾角45±2度。

5.一種分布式平面六自由度位姿快速精密測量方法，其特征在于：

當角錐棱鏡（1）與待測平臺（6）處于某一位置時，經坐標變換后得到當前待測平臺（6）的六自由度信息；

當角錐棱鏡（1）隨著待測平臺（6）移動時，根據回射光入射到二維PSD（7）接收面的位置改變量與待測平臺（6）之間的幾何對應關系，經坐標變換后得到待測平臺（6）變化的六自由度信息。