[發明專利]多軸激光位移測量系統中干涉儀的安裝偏差標定方法

有效

• 申請號: 201711013864.7
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107560553B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 朱煜;胡金春;杜勝武;尚恩垚;張鳴;尹文生;楊開明;成榮
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 11327 北京鴻元知識產權代理有限公司
• 代理人: 邸更巖<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種多軸激光位移測量系統中干涉儀的安裝偏差標定方法，所述的多軸激光位移測量系統包括運動臺(1)、安裝在X向的干涉儀(301)、安裝在Y向的第一干涉儀(302)和第二干涉儀(303)，其特征在于所述標定方法包括如下步驟：

1)安裝冗余干涉儀(4)，設定其為安裝參考軸；并以運動臺(1)的幾何中心為原點建立坐標系OXYZ，坐標系X軸與冗余干涉儀(4)的光束所在方向平行；

2)建立包含安裝在X向的干涉儀(301)以及安裝在Y向的第一干涉儀(302)、第二干涉儀(303)的安裝偏差和冗余干涉儀(4)的三自由度位移解算模型：

式中：

其中L₁是冗余干涉儀(4)的測量值，L₂是安裝在X向的干涉儀(301)的測量值，S₁是安裝在Y向的第一干涉儀(302)的測量值，S₂是安裝在Y向的第二干涉儀(303)的測量值，d是冗余干涉儀(4)和安裝在X向的干涉儀(301)在Y方向上的安裝間距，r是安裝在Y向的第一干涉儀(302)和第二干涉儀(303)在X方向上的安裝間距，x是運動臺沿坐標系X軸的位移，y是運動臺沿坐標系Y軸的位移，θ_z是運動臺繞坐標系Z軸的旋轉位移，a₁、b₁和b₂是中間變量，η₁是安裝在X向的干涉儀(301)與坐標系X軸的安裝偏差夾角，是安裝在Y向的第一干涉儀(302)與坐標系Y軸的安裝偏差夾角，是安裝在Y向的第二干涉儀(303)與坐標系Y軸的安裝偏差夾角；

3)運動臺(1)連續運動3個位置點和其中，x¹、x²和x³分別是位置點P1、P2、P3在坐標系X軸向的位移，y¹、y²和y³分別是位置點P1、P2、P3在坐標系Y軸向的位移，和分別是位置點P1、P2、P3繞坐標系Z軸的旋轉位移；安裝在X向的干涉儀(301)、安裝在Y向的第一干涉儀(302)和第二干涉儀(303)以及冗余干涉儀(4)分別得到相應位置點的測量值，并組成如下的方程組：

其中和分別是冗余干涉儀(4)在3個位置點P1，P2和P3處的測量值，和依次分別是安裝在X向的干涉儀(301)、安裝在Y向的第一干涉儀(302)和第二干涉儀(303)在3個位置點P1，P2和P3處的測量值；

4)在上述步驟3)的方程組中，安裝在X向的干涉儀(301)、安裝在Y向的第一干涉儀(302)和第二干涉儀(303)以及冗余干涉儀(4)的測量值以及冗余干涉儀(4)和安裝在X向的干涉儀(301)安裝間距d、安裝在Y向的第一干涉儀(302)和第二干涉儀(303)的安裝間距r均為已知量，求解此方程組，得到安裝偏差夾角η₁，和

其中：

2.如權利要求1所述的一種多軸激光位移測量系統中干涉儀的安裝偏差標定方法，其特征在于：所述的干涉儀采用激光干涉儀。