计量学报

作者：顾超伟,缪东晶,严利平,刘洋,李建双

单位：浙江理工大学纳米测量技术实验室,浙江杭州310018

关键词：几何量计量; 激光跟踪;三维坐标测量;三维可视化;跟踪控制;标定; 大尺寸测量

基金：国家重点研发计划(2021YFF0600205);中国计量科学研究院基本科研业务费项目(AKYZZ2103)

为实现大尺寸范围内的坐标跟踪测量,研制了一种小型激光跟踪测量系统。设计了光机电一体化的机械结构,实现减小系统体积与提高抗干扰能力。设计了系统的光学模块,通过优化基于位置敏感探测器的目标偏差量采集部分的光路,实现目标允许最大偏差量的增大。通过开展位置敏感探测器的标定实验,完成位置敏感探测器的线性区间与偏差比例系数的测量,为跟踪控制算法开发提供了关键参数。进行了跟踪控制模块的设计,并完成跟踪控制算法的开发,实现系统的快速跟踪测量。开发了系统三维可视化测量软件,实现用户对系统与目标的空间位置及运动状态的实时掌控。实验结果表明,系统的跟踪稳定性与位移分辨力分别为20μm和40μm,系统的跟踪速度最高可达480mm/s,加速度最高可达506mm/s2,跟踪距离范围不小于70m,具有三维坐标测量与三维可视化功能,与现有跟踪仪相比具有体积、重量以及测角范围上的优势,具有良好的跟踪性能与应用前景。

来源：2024年第3期

《计量学报》期刊编辑部

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