一种激光跟踪动态测量装置的制作方法

文档序号:13203512阅读:156来源:国知局

本发明涉及激光测量领域,尤其涉及一种激光跟踪动态测量装置。



背景技术:

激光跟踪测量可对空间运动目标进行跟踪并实时测量其空间坐标。目前,激光跟踪测量仪集激光干涉测距、光电检测、精密机械、计算机控制、数值计算等功能基于一体。现有激光跟踪测量仪工作时,在被测目标上附加一个移动靶作为测量目标,在移动靶移动时,跟踪头在跟踪伺服机构的控制下,实时调整,跟踪移动靶并测量。现有激光跟踪测量仪,采用激光干涉测距。虽然精度很高,但是电子系统非常复杂,而且在结构上还必须增加一个鸟巢,才可以获得绝对距离。现有测量方法需要保证入射光原路返回,这使得移动靶结构比较复杂。同时,传统激光跟踪测量装置测量精度低,测量速度慢,无法满足激光测量的发展需要。



技术实现要素:

本发明的目的在于通过一种激光跟踪动态测量装置,来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种激光跟踪动态测量装置,其包括干涉仪、第一分光镜、发射镜、第二分光镜、跟踪转镜、横轴电机机构、竖轴电机机构、位置敏感探测器、角锥棱镜、主控制器以及上位机;所述干涉仪、第一分光镜、发射镜依次设置在同一水平线上;所述第二分光镜设置在所述水平线的垂直方向;所述位置敏感探测器设置第二分光镜的一侧;所述跟踪转镜与横轴电机机构、竖轴电机机构驱动连接;所述角锥棱镜设置在第一分光镜正上方;所述主控制器与位置敏感探测器、横轴电机机构、竖轴电机机构电性连接;所述干涉仪用于发出激光,激光经第一分光镜后形成参考光路和测量光路;参考光路的光速经角锥棱镜反射后原路返回干涉仪等待与测量光路形成干涉;测量光路继续向前经过发射镜、第二分光镜、跟踪转镜后在目标镜入射;若测量光光路的光束经过了目标镜的光学中心则光线沿原路返回,在经过第二分光镜时一路光束射在位置敏感探测器的中心位置,另一路回到干涉仪与参考光路的光束干涉;若目标镜在空间产生一个非激光束方向上的位移,反射回的光束不再沿原路返回,而是与入射光束产生一个相对平行位移,经过第二分光镜后的光束不再入射在位置敏感探测器的中心位置;所述主控制器用于采集位置敏感探测器的反馈信息以及接收上位机发出的控制指令完成对位置敏感探测器的驱动;所述上位机用于通过用户系统输入操作指令,采集被测点的坐标并存储,对测量点所组成的点、线、面特征进行分析。

本发明提出的激光跟踪动态测量装置不仅结构简单,成本低,而且实现了对斜距变化量的高精度测量,测量速度快,满足激光测量的发展需要。

附图说明

图1为本发明实施例提供的激光跟踪动态测量装置应用示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参照图1所示,图1为本发明实施例提供的激光跟踪动态测量装置应用示意图。

本实施例中激光跟踪动态测量装置,其包括干涉仪、第一分光镜、发射镜、第二分光镜、跟踪转镜、横轴电机机构、竖轴电机机构、位置敏感探测器、角锥棱镜、主控制器以及上位机;所述干涉仪、第一分光镜、发射镜依次设置在同一水平线上;所述第二分光镜设置在所述水平线的垂直方向;所述位置敏感探测器设置第二分光镜的一侧;所述跟踪转镜与横轴电机机构、竖轴电机机构驱动连接;所述角锥棱镜设置在第一分光镜正上方;所述主控制器与位置敏感探测器、横轴电机机构、竖轴电机机构电性连接;所述干涉仪用于发出激光,激光经第一分光镜后形成参考光路和测量光路;参考光路的光速经角锥棱镜反射后原路返回干涉仪等待与测量光路形成干涉;测量光路继续向前经过发射镜、第二分光镜、跟踪转镜后在目标镜入射;若测量光光路的光束经过了目标镜的光学中心则光线沿原路返回,在经过第二分光镜时一路光束射在位置敏感探测器的中心位置,另一路回到干涉仪与参考光路的光束干涉;若目标镜在空间产生一个非激光束方向上的位移,反射回的光束不再沿原路返回,而是与入射光束产生一个相对平行位移,经过第二分光镜后的光束不再入射在位置敏感探测器的中心位置;所述主控制器用于采集位置敏感探测器的反馈信息以及接收上位机发出的控制指令完成对位置敏感探测器的驱动;所述上位机用于通过用户系统输入操作指令,采集被测点的坐标并存储,对测量点所组成的点、线、面特征进行分析。

本发明提出的技术方案不仅结构简单,成本低,而且实现了对斜距变化量的高精度测量,测量速度快,满足激光测量的发展需要。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。



技术特征:

技术总结
本发明公开一种激光跟踪动态测量装置,包括干涉仪、第一分光镜、发射镜、第二分光镜、跟踪转镜、横轴电机机构、竖轴电机机构、位置敏感探测器、角锥棱镜、主控制器以及上位机;所述干涉仪、第一分光镜、发射镜依次设置在同一水平线上;所述第二分光镜设置在所述水平线的垂直方向;所述位置敏感探测器设置第二分光镜的一侧;所述跟踪转镜与横轴电机机构、竖轴电机机构驱动连接;所述角锥棱镜设置在第一分光镜正上方;所述主控制器与位置敏感探测器、横轴电机机构、竖轴电机机构电性连接。本发明不仅结构简单,成本低,而且实现了对斜距变化量的高精度测量,测量速度快,满足激光测量的发展需要。

技术研发人员:姚静洁
受保护的技术使用者:姚静洁
技术研发日:2017.08.22
技术公布日:2017.12.15
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