CN105127596B - 一种陀螺振动特性的激光调谐装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种陀螺振动特性的激光调谐装置与方法，该装置包括精密四维运动平台单元、激光光路单元、机械视觉单元。本发明采用激光作为陀螺振动特性的调谐加工手段，可根据情况选择不同种类的激光完成切割、打孔等各种工艺方式，克服了刀具更换的问题；本发明通过采用超短脉冲激光可以达到纳米量级的加工精度，采用精密四维运动平台以及机器视觉作为定位方式，提高了定位精度；装置所占空间较小，并能够实现在线自动化调谐。

Description

一种陀螺振动特性的激光调谐装置与方法

技术领域

本发明涉及固体振动陀螺领域，具体涉及一种陀螺振动特性的激光调谐装置与方法。

背景技术

固体振动陀螺是一种基于固态振动原理的谐振陀螺，与传统转子陀螺相比，没有高速转子和活动支撑，避免了机械摩擦，具有寿命长、成本低、尺寸小、质量轻、可靠性强、能承受恶劣环境等优点。随着技术的发展和市场需求的逐步提高，固体振动陀螺将在惯性技术领域中占有越来越重要的地位，对固体振动陀螺的研究与应用开发己经成为近年来的热点。目前应用的固体振动陀螺主要分为微机械振动陀螺和半球谐振陀螺两大类。圆柱壳体振动陀螺是一种新型固体振动陀螺，其精度高于微机械振动陀螺。圆柱壳体振动陀螺的工作原理与半球谐振陀螺相似，且具有半球谐振陀螺的精度高和寿命长的优点。相对于半球谐振陀螺，圆柱壳体振动陀螺结构更加简单、具有更好的可制造型，且灵敏度高、能耗小、加工精度要求较低、加工成本也较低，在军民各领域具有明显的应用优势。

基于哥氏力原理的圆柱壳体振动陀螺对其制造工艺质量要求很高，然而由于陀螺的谐振部分，即陀螺谐振子体积较小，在其制造过程中，很容易出现误差。例如，要加工直径在25mm、壁厚小于1mm的陀螺谐振子：一方面，在旋转切削时易变形，加工精度难以保证；另一方面，陀螺的驱动和检测单元为贴片式压电电极，贴片的形状以及方位误差也会导致陀螺的刚性轴产生偏移，导致驱动与检测模态的振动特性不一致，这对陀螺的振动特性存在影响，这是无论如何改善工艺条件、改变加工手段都无法避免的。因此，在应用圆柱壳体振动陀螺之前，需要对其谐振子的振动特性进行调谐。

目前圆柱壳体振动陀螺振动特性调谐工艺主要是依赖机械加工方法对其谐振子进行材料去除，较常见的是采用传统机械方法在陀螺谐振子上进行钻孔或者划槽等加工等方法。然而，随着技术的发展人们发现单纯的机械加工方法的精度已经难以满足陀螺加工过程的需求。机械加工方法主要存在以下几个限制陀螺的振动特性调谐精度以及具体实用性问题：第一，机械加工机床的工作条件不够精密，机床夹具以及定位方式的精度也有限，导致定位精度无法保证。第二，刀具的加工精度会限制陀螺振动特性调谐的精度。第三，机械加工设备庞大，且对于不同类型的陀螺，需要更换调谐所用刀具，十分麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是传统机械方法在陀螺振动特性调谐时存在的机床夹具及定位方式精度低、刀具的加工精度低、机械加工设备庞大以及调谐不同类型的陀螺时需要更换刀具的问题。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提出了一种陀螺振动特性的激光调谐装置，包括：

精密四维运动平台单元、激光光路单元、机械视觉单元；

所述精密四维运动平台单元用于固定待加工的陀螺谐振子，并根据待加工的陀螺谐振子的预设加工点的位置调节所述陀螺谐振子的空间位置，使陀螺谐振子的预设加工点的位置与激光的聚焦点位置重合；

所述激光光路单元用于根据所述预设加工点的位置产生加工所述陀螺谐振子的激光；

所述机械视觉单元用于获取所述激光的聚焦点位置和所述陀螺谐振子的预设加工点的位置。

优选地，所述精密四维运动平台单元包括：

平台总底板、三维运动平台底座、X轴方向平移台、Y轴方向平移台、Z轴方向平移台、第一平台转接件、绕Z轴方向旋转平台、陀螺夹具；所述三维运动平台底座固定于所述平台总底板上的预设位置；所述X轴方向平移台、所述Y轴方向平移台以及所述Z轴方向平移台从下至上依次通过连接件固定于所述三维运动平台底座上；

所述绕Z轴方向旋转平台通过所述第一平台转接件水平安装在所述Z轴方向平移台上；

所述陀螺夹具安装在所述绕Z轴方向旋转平台上，并固定所述陀螺谐振子；

所述第一平台转接件包括：第一板、第二板和肋板；

所述第一板上开设有多个第一连接部件过孔，所述第一连接部件过孔用于通过连接部件将所述Z轴方向平移台、所述肋板及所述第二板固定；

所述第二板上开设有多个第二连接部件过孔；

所述肋板为梯形，用于加强所述第一平台转接件的稳定性和可靠性。

优选地，所述精密四维运动平台单元还包括第二平台转接件、XY方向平移台、绕X轴俯仰平台、绕Y轴俯仰平台、陀螺底座、陀螺线路板；

所述第二连接部件过孔用于通过连接部件将所述绕X轴俯仰平台、所述第一板及所述肋板固定；

所述陀螺线路板和所述陀螺谐振子均固定在所述陀螺底座上；

所述绕X轴俯仰平台与所述绕Y轴俯仰平台之间成第三预设角度并依次固定于所述第一平台转接件上；

所述绕Z轴方向旋转平台通过第二平台转接件安装在所述绕Y轴俯仰平台上；

所述陀螺夹具安装在所述绕Z轴方向旋转平台上，并固定所述陀螺谐振子具体为：

所述陀螺夹具通过所述XY方向平移台安装在所述绕Z轴方向旋转平台上，并固定所述陀螺底座。

优选地，所述激光光路单元包括：

按照激光由产生到入射的次序设置的光源、光阑、衰减片、第一激光反射镜、第二激光反射镜及第三激光反射镜；

所述第一激光反射镜的平面与所述激光光束之间成第一预设角度，使光束反射至所述第二激光反射镜；

所述第二反射镜的平面与所述激光光束之间成第二预设角度，使光束反射至所述第三激光反射镜；

所述激光经过所述第三激光反射镜反射至所述陀螺谐振子的预设加工点的位置；

所述激光包括：连续激光、长脉冲激光、超短脉冲激光。

优选地，所述激光光路单元还包括设置在所述第三激光反射镜与所述陀螺谐振子之间的聚焦透镜，用于对经过所述第三激光反射镜反射的激光光束进行聚焦，然后将其入射至所述陀螺谐振子的预设加工点的位置。

优选地，所述机械视觉单元具体包括第一相机、第二相机；

所述第一相机与所述第二相机之间成第三预设角度，并通过连接部件固定于所述平台总底板上，用于获取所述激光的聚焦点位置和所述预设加工点的位置。

优选地，所述激光光路单元中除所述光源外的其它元件均安装在所述平台总底板上；所述精密四维运动平台单元与所述机械视觉单元均安装在所述平台总底板上。

优选地，还包括陀螺特性检测单元；

所述陀螺特性检测单元位于所述陀螺线路板上，用于对陀螺振动特性进行实时检测，并输出调谐前后陀螺的振动特性数据；所述陀螺线路板上装有陀螺驱动电路，用于驱动陀螺。

优选地，还包括调谐算法控制单元；

所述调谐算法控制单元与所述第一相机、所述第二相机及所述陀螺特性检测单元进行数据通讯，分别获取所述激光的聚焦点位置、所述预设加工点的位置及所述振动特性数据；

所述调谐算法控制单元用于根据所述振动特性数据及预设调谐策略制定激光调谐工艺，并根据所述激光的聚焦点位置和所述预设加工点的位置的偏差控制所述精密四维运动平台单元移动，同时控制所述激光光路单元中的激光快门对所述陀螺谐振子进行调谐。

另一方面，本发明还提供了一种陀螺振动特性的激光调谐方法，该方法利用上述任一种的激光调谐装置对陀螺谐振子进行激光烧蚀加工，其具体步骤包括：

S1：利用所述机械视觉单元获取到所述激光的聚焦点位置和所述陀螺谐振子的预设加工点的位置；

S2：调节所述精密四维运动平台单元使所述陀螺谐振子的预设加工点的位置与所述激光的聚焦点重合；

S3：利用所述激光光路单元在所述陀螺谐振子的预设加工点的位置上进行激光烧蚀加工；通过改变所述激光的参数来控制烧蚀区域的去除量和形状，达到对陀螺振动特性的调谐；

所述激光烧蚀加工的位置包括所述陀螺谐振子的上沿、外壁、内壁、底面；所述烧蚀区域的形状包括坑状、槽状、线状；

S4：将陀螺振动特性在调谐前、后变化的数值分别进行记录和对比，判断振动特性是否满足要求；若不满足要求则继续调谐；若满足要求则停止调谐。

本发明以下述两方面理论结合为依据，即基于激光烧蚀不同合金材料(即各类圆柱壳体振动陀螺谐振子的材料)的实验研究所总结出的激光参数与烧蚀量与烧蚀形貌之间的烧蚀规律以及针对需要进行调谐加工的位置和去除形状所作出的理论分析，利用可调谐的激光在陀螺谐振子的杯壁上沿或杯壁内外侧等预设加工位置上进行定点精确材料烧蚀去除加工，同时可实现陀螺振动特性的在线调谐与检测测量。与现有技术相比，本发明具有如下优点：

首先，本发明采用的陀螺振动特性的调谐加工手段为激光加工，激光是一种“万能刀具”，能够加工各种材料，在实际应用中，可根据情况选择不同种类的激光。同时激光能够完成切割、打孔等各种工艺方式，克服了刀具更换的问题。

其次，激光加工精度非常高，采用超短脉冲激光甚至能够达到纳米量级的材料去除，解决了调谐的精度问题。

另外，本发明采用精密四维运动平台以及机器视觉作为定位方式，在定位精度上相比传统方法有了很大的提高。

最后，本发明的装置所占空间较小，并能够实现在线自动化调谐，即将陀螺谐振子安装到平台夹具上之后，就可以由电脑控制操作，不需要人手完成定位等一系列工作。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐装置结构框图；

图2示出了本发明另一实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐装置结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的第一平台转接件的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的陀螺的局部放大图；

图5示出了本发明另一个实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐方法流程图；

图6示出了本发明实施例提供的陀螺谐振子激光烧蚀作用示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

图1示出了本发明实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐装置结构框图；如图1所示，本实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐装置，包括精密四维运动平台单元100、激光光路单元200、机械视觉单元300。

精密四维运动平台单元100用于固定待加工的陀螺谐振子，并根据待加工的陀螺谐振子的预设加工点的位置调节所述陀螺谐振子的空间位置，使陀螺谐振子的预设加工点的位置与激光的聚焦点位置重合。

激光光路单元200用于根据所述预设加工点的位置产生加工所述陀螺谐振子的激光。

机械视觉单元300用于获取所述激光的聚焦点位置和所述陀螺谐振子的预设加工点的位置。

本实施例采用激光调谐陀螺谐振子的振动特性，加工精度可以达到纳米量级，采用精密四维运动平台单元以及机器视觉单元作为定位方式，提高了定位精度，并且本实施例的装置所占空间较小，针对于不同类型的陀螺，无需更换调谐所用刀具。

图2示出了本发明另一实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐装置结构示意图；如图2所示，在上一实施例的基础上，所述精密四维运动平台单元100进一步包括：

平台总底板(例如面包板)1、精密三维运动平台底座2、X轴方向精密电动平移台3、Y轴方向精密电动平移台4、Z轴方向精密电动平移台5、第一平台转接件6、绕Z轴方向旋转平台10、陀螺夹具12；精密三维运动平台底座2固定于面包板1上的偏左后方的位置；X轴方向精密电动平移台3、Y轴方向精密电动平移台4以及Z轴方向精密电动平移台5从下至上依次通过连接件(例如螺钉)连接后固定于精密三维运动平台底座2上。选用的三维(X轴方向、Y轴方向、Z轴方向)精密电动平移台采用同一个公司的产品，因此可以利用标准螺钉完成配合。

绕Z轴方向精密电动旋转平台10通过第一平台转接件6水平安装在Z轴方向精密电动平移台5上；陀螺夹具12安装在绕Z轴方向精密电动旋转平台10上，并固定陀螺谐振子。

图3示出了本发明实施例提供的第一平台转接件的结构示意图；如图3所示，第一平台转接件6具体包括：第一板25、第二板27和肋板26；由于第一平台转接件6的加工工艺限制，很难保证第一板25与平台总底板1之间的垂直度以及第二板27与平台总底板1之间的平行度，即不能保证陀螺谐振子在装夹到此装置上之后其上沿是否水平，因此需要在第二板27上安装两个手动俯仰台，即绕X轴俯仰平台7、绕Y轴俯仰平台8，分别用来调整绕X与绕Y方向上的俯仰，也即为了能够最后将陀螺谐振子的上沿调为水平。

第一板25上开设有多个(例如10个)螺钉孔，用螺钉将第一板25分别与Z轴方向精密电动平移台5、肋板26及第二板27固定；

第二板27上开设有多个(例如8个)螺钉孔，用螺钉将第二板27分别与绕X轴俯仰平台7、第一板25及肋板26固定。

肋板26优选为梯形，可加强第一平台转接件6的稳定性和可靠性。

由于绕Y轴俯仰平台8与绕Z轴方向精密电动旋转平台10不能直接配合，因此在其中需添加一个第二平台转接件9，精密四维运动平台单元100还包括XY方向手动平移台11。

图4示出了本发明实施例提供的陀螺的局部放大图，该陀螺例如为一个谐振环外径25mm，壁厚1mm的圆柱壳体振动陀螺，其谐振子底部安装了8个相互成45度的压电电极，用来完成对陀螺的驱动和振动特性的检测，并可将检测数值通过软件在计算机上显示出来。

如图4所示，圆柱壳体振动陀螺包括陀螺底座13、陀螺线路板14、陀螺谐振子15，陀螺线路板14和陀螺谐振子15均固定在陀螺底座13上，通过固定陀螺底座13即可固定陀螺谐振子15。

绕X轴俯仰平台7与绕Y轴俯仰平台8之间成90^°角并依次固定于第一平台转接件6上。

绕Z轴方向旋转平台10通过第二平台转接件9安装在绕Y轴俯仰平台8上。

陀螺夹具12通过XY方向手动平移台11安装在绕Z轴方向旋转平台10上，并固定陀螺底座13。

在搭建激光光路传输部分之前，需要确定所述陀螺预设加工点的位置，进而确定激光从哪个方向对陀螺进行加工，然后根据该方向搭建激光光路传输部分。考虑到陀螺装夹的便利性以及激光光束对于人的危害性，要防止光束不小心打到人体上，因此令实验台上的加工光束尽量不水平，使激光光束自陀螺上方打向陀螺上沿。

本实施例中的激光光路单元200包括按照激光由产生到入射的次序设置的光源16、光阑17、衰减片18、第一激光反射镜19、第二激光反射镜20及第三激光反射镜21。

第一激光反射镜19的平面与激光光束之间成45^°角，使光束反射至第二激光反射镜20；第二反射镜20的平面与激光光束之间成45^°角，使光束反射至第三激光反射镜21；激光经过第三激光反射镜21反射至陀螺谐振子15的预设加工点的位置。

所选的激光可以是连续激光、长脉冲激光、超短脉冲激光，其中脉冲激光可包括长脉冲激光如毫秒激光等，短脉冲激光如纳秒、皮秒、飞秒激光等，本实施例中优选的激光为飞秒激光。

优选地，所述激光光路单元还包括聚焦透镜22。

激光光束经过第三激光反射镜21反射至聚焦透镜22进行聚焦，然后入射至陀螺谐振子15的预设加工点的位置。

优选地，所述机械视觉单元300具体包括第一相机23、第二相机24。

第一相机23与第二相机24之间成90^°，并通过光学支架固定于平台总底板1上，保证其与陀螺之间有足够的间距，在陀螺水平摆放的情况下，即可确定所述激光聚焦点和陀螺谐振子的预设加工点的位置，实现对激光调谐陀螺振动特性的精确定位。

优选地，为了保证装置的一体性，将激光光路单元200中除光源16外的其它元件均通过标准的光学支架安装在面包板上；将所述精密四维运动平台单元100与所述机械视觉单元300也均安装在面包板1上。

优选地，本实施例的激光调谐装置还包括陀螺特性检测单元(图中未示出)，其安装于陀螺线路板14上，可以对陀螺振动特性(如振动模态、频率值等)进行实时检测，并输出调谐前后陀螺的振动特性数据；所述陀螺线路板14上还装有陀螺驱动电路，用于驱动陀螺。

在此基础上，本实施例的激光调谐装置还可包括调谐算法控制单元(图中未示出)，例如可以是一个安装于计算机中的杯形陀螺状态检测软件，调谐算法控制单元与第一相机23、第二相机24及所述陀螺特性检测单元进行数据通讯，分别获取激光的聚焦点位置、预设加工点的位置及陀螺的振动特性数据；调谐算法控制单元可以根据陀螺的振动特性数据及预设调谐策略制定激光调谐工艺，例如确定调谐预设加工点位置、激光烧蚀加工量与分布、激光功率与烧蚀时间等，并计算激光的聚焦点位置和预设加工点的位置的偏差，根据此偏差控制精密四维运动平台单元100移动，使预设加工点位置的位置与激光的聚焦点位置重合，同时控制所述激光光路单元200中的激光快门(图中未示出)对陀螺谐振子15进行调谐。通过调谐算法控制单元即可以记录并实时反馈调谐前后陀螺振动特性的检测数据，实现对陀螺的自动化闭环调谐。

图5示出了本发明另一个实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐方法流程图。如图5所示，本实施例提供的陀螺振动特性的激光调谐方法利用上述任一种的激光调谐装置对陀螺谐振子进行激光烧蚀加工，以改变所述陀螺谐振子的质量以及刚度分布，该方法的具体步骤包括：

S1：利用所述机械视觉单元获取到所述激光的聚焦点位置和所述陀螺谐振子的预设加工点的位置；

S2：调节所述精密四维运动平台单元使所述陀螺谐振子的预设加工点的位置与所述激光的聚焦点重合；

S3：利用所述激光光路单元在所述陀螺谐振子的预设加工点的位置上进行激光烧蚀加工；通过改变所述激光的参数来控制烧蚀区域的去除量和形状，达到对陀螺振动特性的调谐；

所述激光烧蚀加工的位置包括所述陀螺谐振子的上沿、外壁、内壁、底面；所述烧蚀区域的形状包括坑状、槽状、线状；

S4：将陀螺振动特性在调谐前、后变化的数值分别进行记录和对比，判断振动特性是否满足要求；若不满足要求则继续调谐；若满足要求则停止调谐。

图6示出了本发明实施例提供的陀螺谐振子激光烧蚀作用示意图。

如图6所示，本实施例中陀螺谐振子的激光烧蚀位置为陀螺谐振子的上沿正对底面电极处，烧蚀形状为坑状。通过激光烧蚀作用，改变了陀螺谐振子在激光加工点处的质量和刚度的变化，进而改变了陀螺整体的振动特性的变化。在实际应用中，还可采用不同种类的激光及控制激光烧蚀的参数来产生不同的烧蚀去除量和去除面貌，以达到不同的调谐要求。

本实施例采用激光作为陀螺振动特性的调谐加工手段，在实际应用中，可根据情况选择不同种类的激光，同时激光能够完成切割、打孔等各种工艺方式，克服了刀具更换的问题；激光加工精度非常高，采用超短脉冲激光甚至能够达到纳米量级的材料去除，解决了调谐的精度问题；采用精密四维运动平台以及机器视觉作为定位方式，相比于传统方法，很大程度上提高了定位精度；装置所占空间较小，且在装置调节过程中，仅由计算机控制精密四维运动平台单元改变陀螺谐振子的预设加工点的位置，无需再调节激光光路单元和机械视觉单元，大大简化了装置调节过程，实现了陀螺振动特性的在线自动化调谐。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，包括：

精密四维运动平台单元、激光光路单元、机械视觉单元；

所述精密四维运动平台单元用于固定待加工的陀螺谐振子，并根据待加工的陀螺谐振子的预设加工点的位置调节所述陀螺谐振子的空间位置，使陀螺谐振子的预设加工点的位置与激光的聚焦点位置重合；

所述精密四维运动平台单元包括：

平台总底板、三维运动平台底座、X轴方向平移台、Y轴方向平移台、Z轴方向平移台、第一平台转接件、绕Z轴方向旋转平台、陀螺夹具；所述三维运动平台底座固定于所述平台总底板上的预设位置；所述X轴方向平移台、所述Y轴方向平移台以及所述Z轴方向平移台从下至上依次通过连接件固定于所述三维运动平台底座上；

所述绕Z轴方向旋转平台通过所述第一平台转接件水平安装在所述Z轴方向平移台上；

所述陀螺夹具安装在所述绕Z轴方向旋转平台上，并固定所述陀螺谐振子；

所述第一平台转接件包括：第一板、第二板和肋板；

所述第一板上开设有多个第一连接部件过孔，所述第一连接部件过孔用于通过连接部件将所述Z轴方向平移台、所述肋板及所述第二板固定；

所述第二板上开设有多个第二连接部件过孔；

所述肋板为梯形，用于加强所述第一平台转接件的稳定性和可靠性；

所述激光光路单元用于根据所述预设加工点的位置产生加工所述陀螺谐振子的激光；

所述机械视觉单元用于获取所述激光的聚焦点位置和所述陀螺谐振子的预设加工点的位置。

2.如权利要求1所述的陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，所述精密四维运动平台单元还包括第二平台转接件、XY方向平移台、绕X轴俯仰平台、绕Y轴俯仰平台、陀螺底座、陀螺线路板；

所述第二连接部件过孔用于通过连接部件将所述绕X轴俯仰平台、所述第一板及所述肋板固定；

所述陀螺线路板和所述陀螺谐振子均固定在所述陀螺底座上；

所述绕X轴俯仰平台与所述绕Y轴俯仰平台之间成第三预设角度并依次固定于所述第一平台转接件上；

所述绕Z轴方向旋转平台通过第二平台转接件安装在所述绕Y轴俯仰平台上；

所述陀螺夹具安装在所述绕Z轴方向旋转平台上，并固定所述陀螺谐振子，具体为：

所述陀螺夹具通过所述XY方向平移台安装在所述绕Z轴方向旋转平台上，并固定所述陀螺底座。

3.如权利要求2所述的陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，所述激光光路单元包括：

按照激光由产生到入射的次序设置的光源、光阑、衰减片、第一激光反射镜、第二激光反射镜及第三激光反射镜；

所述第一激光反射镜的平面与所述激光光束之间成第一预设角度，使光束反射至所述第二激光反射镜；

所述第二激光反射镜的平面与所述激光光束之间成第二预设角度，使光束反射至所述第三激光反射镜；

所述激光经过所述第三激光反射镜反射至所述陀螺谐振子的预设加工点的位置；

所述激光包括：连续激光、长脉冲激光、超短脉冲激光。

4.如权利要求3所述的陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，所述激光光路单元还包括设置在所述第三激光反射镜与所述陀螺谐振子之间的聚焦透镜，用于对经过所述第三激光反射镜反射的激光光束进行聚焦，然后将其入射至所述陀螺谐振子的预设加工点的位置。

5.如权利要求3所述的陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，所述机械视觉单元具体包括第一相机、第二相机；

所述第一相机与所述第二相机之间成所述第三预设角度，并通过连接部件固定于所述平台总底板上，用于获取所述激光的聚焦点位置和所述预设加工点的位置。

6.如权利要求5所述的陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，所述激光光路单元中除所述光源外的其它元件均安装在所述平台总底板上；所述精密四维运动平台单元与所述机械视觉单元均安装在所述平台总底板上。

7.如权利要求5所述的陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，还包括陀螺特性检测单元；

所述陀螺特性检测单元位于所述陀螺线路板上，用于对陀螺振动特性进行实时检测，并输出调谐前后陀螺的振动特性数据；所述陀螺线路板上装有陀螺驱动电路，用于驱动陀螺。

8.如权利要求7所述的陀螺振动特性的激光调谐装置，其特征在于，还包括调谐算法控制单元；

所述调谐算法控制单元与所述第一相机、所述第二相机及所述陀螺特性检测单元进行数据通讯，分别获取所述激光的聚焦点位置、所述预设加工点的位置及所述振动特性数据；

所述调谐算法控制单元用于根据所述振动特性数据及预设调谐策略制定激光调谐工艺，并根据所述激光的聚焦点位置和所述预设加工点的位置的偏差控制所述精密四维运动平台单元移动，同时控制所述激光光路单元中的激光快门对所述陀螺谐振子进行调谐。

9.一种陀螺振动特性的激光调谐方法，其特征在于，利用权利要求1-8任一项所述的激光调谐装置对陀螺谐振子进行激光烧蚀加工，其具体步骤包括：

S1：利用所述机械视觉单元获取到所述激光的聚焦点位置和所述陀螺谐振子的预设加工点的位置；

S2：调节所述精密四维运动平台单元使所述陀螺谐振子的预设加工点的位置与所述激光的聚焦点位置重合；

S3：利用所述激光光路单元在所述陀螺谐振子的预设加工点的位置上进行激光烧蚀加工；通过改变所述激光的参数来控制烧蚀区域的去除量和形状，达到对陀螺振动特性的调谐；

所述激光烧蚀加工的位置包括所述陀螺谐振子的上沿、外壁、内壁、底面；所述烧蚀区域的形状包括坑状、槽状、线状；

S4：将陀螺振动特性在调谐前、后变化的数值分别进行记录和对比，判断振动特性是否满足要求；若不满足要求则继续调谐；若满足要求则停止调谐。