CN111678428A - 一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法 - Google Patents

一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，包括利用激光跟踪干涉仪测量X轴标定点间距值；利用激光跟踪干涉仪测量Y轴标定点间距值；利用激光跟踪干涉仪测量Z轴标定点间距值；激光跟踪干涉仪多站异步测量标定点，得到激光跟踪干涉仪每个标定点的测量值，经基站坐标初次标定计算得到基站坐标初次标定值，结合X轴标定点间距值、Y轴标定点间距值和Z轴标定点间距值进行基站坐标优化标定计算，得到激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值。本发明能够在得到基站初始坐标的基础上，对基站坐标进行进一步的标定。

Description

一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法
技术领域
本发明属于激光跟踪测量技术领域，更具体的说是涉及一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法。
背景技术
激光跟踪干涉仪是一种具有自跟踪功能的激光干涉仪，由于只测长度量，不测角度量，因而不涉及测角误差，具有很高的测量精度。在航空航天、船舶、轨道交通等涉及到大尺寸测量的领域都有广泛应用。其中基于多站异步测量的方法是目前的研究热点，即通过将激光跟踪干涉仪依次布置在多个站位下对目标点进行测量，但是由于每次只能测量相对长度变化量，其自身基站的坐标是未知的。
因此，如何提供一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，能够在得到基站初始坐标的基础上，对基站坐标进行进一步的标定。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，包括：
利用激光跟踪干涉仪测量X轴标定点间距值；
利用激光跟踪干涉仪测量Y轴标定点间距值；
利用激光跟踪干涉仪测量Z轴标定点间距值；
激光跟踪干涉仪多站异步测量标定点，得到激光跟踪干涉仪每个标定点的测量值，经基站坐标初次标定计算得到基站坐标初次标定值，结合X轴标定点间距值、Y轴标定点间距值和Z轴标定点间距值进行基站坐标优化标定计算，得到激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值。
优选的，利用激光跟踪干涉仪测量X轴标定点间距值的方法包括如下步骤：
激光跟踪干涉仪的目标靶镜装在坐标测量机的测头上；设定标定点的坐标时，先固定好激光跟踪干涉仪的位置；移动坐标测量机的测头，令其在Y、Z坐标相同的直线上反复移动，不断调整测头的位置和激光跟踪干涉仪的偏转角度，使目标靶镜移动的直线与激光光束在相同高度的同一直线上；再在这条直线上选取分布均匀的若干点作为标定点，设定坐标测量机在X轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AXk，BXk，CXk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机的测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lXi，其中，i＝1，2…n-1。
优选的，利用激光跟踪干涉仪测量Y轴标定点间距值的方法包括如下步骤：
设定标定点的坐标时，先固定好激光跟踪干涉仪的位置；移动坐标测量机的测头，令其在X、Z坐标相同的直线上反复移动，不断调整测头位置和激光跟踪干涉仪的偏转角度，使目标靶镜靶镜移动的直线与激光光束在相同高度的同一直线上；再在这条直线上选取分布均匀的若干点作为标定点，设定坐标测量机在Y轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AYk，BYk，CYk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lYi，其中，i＝1，2…n-1。
优选的，利用激光跟踪干涉仪测量Z轴标定点间距值的方法包括如下步骤：
将激光跟踪干涉仪摆放到坐标测量机的平台上，采用一反射镜将激光光束折射后与坐标测量机Z轴标定点在同一直线上；设定坐标测量机在Z轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AZk，BZk，CZk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机的测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lZi，其中，i＝1，2…n-1。
优选的，激光跟踪干涉仪多站异步测量标定点测量方法包括如下步骤：
将激光跟踪干涉仪放置在坐标测量机的平台上位置a处；令坐标测量机首先沿着X轴移动，在第1至第n个标定点处，记下激光跟踪干涉仪的测量值haXK，其中，k＝1，2…n；同样，令坐标测量机分别移动到Y轴的n个标定点和Z轴上的n个标定点处，记下激光跟踪干涉仪的对应测量值haYK，其中，k＝1，2…n，haZK，其中，k＝1，2…n；将激光跟踪干涉仪依次放置在位置b，c，d处，在每个位置处重复上述测量过程，分别得到激光跟踪干涉仪的测量值hjXk，hjYk，hjZk，其中，j＝b，c，d；k＝1，2…n。
优选的，基站坐标初次标定计算的方法包括如下步骤：
依据激光跟踪干涉仪在a，b，c，d四个位置处所测量的数据，分别建立四个平方和公式：
Figure BDA0002563593610000041
其中，hjXk、hjXk、hjXk分别为激光跟踪干涉仪在a、b、c、d四个基站位置对标定点的测量长度，j＝a，b，c，d；AXk，BXk，CXk为X轴方向标定点的初始坐标值；AYk，BYk，CYk为Y轴方向标定点的初始坐标值；AZk，BZk，CZk为Z轴方向标定点的初始坐标值；Sj为初始长度的初次标定值；Xj，Yj，Zj分别为四个基站坐标的初次标定值，j＝a，b，c，d；
分别最小化Rj，j＝a，b，c，,d，使：Ra→0，Rb→0，Rc→0，Rd→0，式(1)应满足下列条件：
Figure BDA0002563593610000042
求解(2)式可以得到基站坐标初次标定值Xj，Yj，Zj，Sj，j＝a，b，c，d。
优选的，基站坐标优化标定计算的方法包括如下步骤：
设激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值为X'j，Yj'，Z'j，S'j，j＝a，b，c，d，对应X，Y，Z轴上标定点的优化坐标值为(AXk'，BXk'，CXk')、(AYk'，BYk'，CYk'、(AZk'，BZk'，CZk')，依据标定点间距值，建立下面的平方和公式：
Figure BDA0002563593610000051
Figure BDA0002563593610000052
其中，lXi，lYi，lZi分别为X，Y，Z轴上标定点相邻两点的间距值，i＝1，2…n-1；最小化T和L，使T→0，L→0，式(3)(4)应满足下列条件：
Figure BDA0002563593610000053
Figure BDA0002563593610000054
Figure BDA0002563593610000055
Figure BDA0002563593610000056
依次求解式(5)式(6)，并且将基站坐标初次标定值Xj，Yj，Zj，Sj作为优化迭代的初始值进行优化计算，即得到激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值X'j，Y'j，Z'j，S'j。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，在得到基站初始坐标的基础上，对基站坐标进行进一步的标定。利用坐标测量机在X，Y，Z轴上按照设定的标定点轨迹运动，标定点轨迹在空间上为十字交叉形，每个轴上的标定点两两之间距离相等，且要尽量覆盖整个空间范围。通过激光跟踪干涉仪可以将每个轴上标定点间的距离先测出来，开展多站异步测量时，将激光跟踪干涉仪依次布置在每个站位下对所有标定点进行相对长度变化量测量，最后经过初次标定和优化标定的方法实现基站坐标的准确标定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明X轴标定点间距值测量示意图。
图2附图为本发明Y轴标定点间距值测量示意图。
图3附图为本发明Z轴标定点间距值测量示意图。
图4附图为本发明激光跟踪干涉仪多站异步测量示意图。
其中，图中，
1-激光跟踪干涉仪；2-目标靶镜；3-测头；4-平台；5-坐标测量机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，包括如下步骤：
(1)利用激光跟踪干涉仪测量X轴标定点间距值
如图1所示，利用激光跟踪干涉仪测量X轴标定点间距值的方法包括如下步骤：激光跟踪干涉仪1的目标靶镜2装在坐标测量机5的测头3上；设定标定点的坐标时，先固定好激光跟踪干涉仪的位置；移动坐标测量机的测头，令其在Y、Z坐标相同的直线上反复移动，不断调整测头的位置和激光跟踪干涉仪的偏转角度，使目标靶镜移动的直线与激光光束在相同高度的同一直线上；再在这条直线上选取分布均匀的若干点作为标定点，设定坐标测量机在X轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AXk，BXk，CXk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机的测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lXi，其中，i＝1，2…n-1。
(2)利用激光跟踪干涉仪测量Y轴标定点间距值；
如图2所示，利用激光跟踪干涉仪测量Y轴标定点间距值的方法包括如下步骤：设定标定点的坐标时，先固定好激光跟踪干涉仪的位置；移动坐标测量机的测头，令其在X、Z坐标相同的直线上反复移动，不断调整测头位置和激光跟踪干涉仪的偏转角度，使目标靶镜靶镜移动的直线与激光光束在相同高度的同一直线上；再在这条直线上选取分布均匀的若干点作为标定点，设定坐标测量机在Y轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AYk，BYk，CYk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lYi，其中，i＝1，2…n-1。
(3)利用激光跟踪干涉仪测量Z轴标定点间距值；
如图3所示，利用激光跟踪干涉仪测量Z轴标定点间距值的方法包括如下步骤：将激光跟踪干涉仪摆放到坐标测量机的平台4上，采用一反射镜将激光光束折射后与坐标测量机Z轴标定点在同一直线上；设定坐标测量机在Z轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AZk，BZk，CZk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机的测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lZi，其中，i＝1，2…n-1。
(4)激光跟踪干涉仪多站异步坐标测量
如图4所示，激光跟踪干涉仪多站异步测量标定点，得到激光跟踪干涉仪每个标定点的测量值，经基站坐标初次标定计算得到基站坐标初次标定值，结合X轴标定点间距值、Y轴标定点间距值和Z轴标定点间距值进行基站坐标优化标定计算，得到激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值。
激光跟踪干涉仪多站异步测量标定点测量方法包括如下步骤：将激光跟踪干涉仪放置在坐标测量机的平台4上位置a处；令坐标测量机首先沿着X轴移动，在第1至第n个标定点处，记下激光跟踪干涉仪的测量值haXK，其中，k＝1，2…n；同样，令坐标测量机分别移动到Y轴的n个标定点和Z轴上的n个标定点处，记下激光跟踪干涉仪的对应测量值haYK，其中，k＝1，2…n，haZK，其中，k＝1，2…n；将激光跟踪干涉仪依次放置在位置b，c，d处，在每个位置处重复上述测量过程，分别得到激光跟踪干涉仪的测量值hjXk，hjYk，hjZk，其中，j＝b，c，d；k＝1，2…n。
基站坐标初次标定计算的方法包括如下步骤：激光跟踪干涉仪对应四个基站的坐标；Xj，Yj，Zj和初始长度Sj都是未知的，因此需要先进行初次标定。依据激光跟踪干涉仪在a，b，c，d四个位置处所测量的数据，分别建立四个平方和公式：
Figure BDA0002563593610000091
其中，hjXk、hjXk、hjXk分别为激光跟踪干涉仪在a、b、c、d四个基站位置对标定点的测量长度，j＝a，b，c，d；AXk，BXk，CXk为X轴方向标定点的初始坐标值；AYk，BYk，CYk为Y轴方向标定点的初始坐标值；AZk，BZk，CZk为Z轴方向标定点的初始坐标值；Sj为初始长度的初次标定值；Xj，Yj，Zj分别为四个基站坐标的初次标定值，j＝a，b，c，d；
分别最小化Rj，j＝a，b，c，,d，使：Ra→0，Rb→0，Rc→0，Rd→0，式(1)应满足下列条件：
Figure BDA0002563593610000092
求解(2)式可以得到基站坐标初次标定值Xj，Yj，Zj，Sj，j＝a，b，c，d。
基站坐标优化标定计算的方法包括如下步骤：设激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值为X'j，Y'j，Z'j，S'j，j＝a，b，c，d，对应X，Y，Z轴上标定点的优化坐标值为(AXk'，BXk'，CXk')、(AYk'，BYk'，CYk'、(AZk'，BZk'，CZk')，依据标定点间距值，建立下面的平方和公式：
Figure BDA0002563593610000101
Figure BDA0002563593610000102
其中，lXi，lYi，lZi分别为X，Y，Z轴上标定点相邻两点的间距值，i＝1，2…n-1；最小化T和L，使T→0，L→0，式(3)(4)应满足下列条件：
Figure BDA0002563593610000103
Figure BDA0002563593610000104
Figure BDA0002563593610000105
Figure BDA0002563593610000106
依次求解式(5)式(6)，并且将基站坐标初次标定值Xj，Yj，Zj，Sj作为优化迭代的初始值进行优化计算，即得到激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值X'j，Y'j，Z'j，S'j。
本发明提供了一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，在得到基站初始坐标的基础上，对基站坐标进行进一步的标定。利用坐标测量机在X，Y，Z轴上按照设定的标定点轨迹运动，标定点轨迹在空间上为十字交叉形，每个轴上的标定点两两之间距离相等，且要尽量覆盖整个空间范围。通过激光跟踪干涉仪可以将每个轴上标定点间的距离先测出来，开展多站异步测量时，将激光跟踪干涉仪依次布置在每个站位下对所有标定点进行相对长度变化量测量，最后经过初次标定和优化标定的方法实现基站坐标的准确标定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，其特征在于，包括：
利用激光跟踪干涉仪测量X轴标定点间距值；
利用激光跟踪干涉仪测量Y轴标定点间距值；
利用激光跟踪干涉仪测量Z轴标定点间距值；
激光跟踪干涉仪多站异步测量标定点，得到激光跟踪干涉仪每个标定点的测量值，经基站坐标初次标定计算得到基站坐标初次标定值，结合X轴标定点间距值、Y轴标定点间距值和Z轴标定点间距值进行基站坐标优化标定计算，得到激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值。
2.根据权利要求1所述的一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，其特征在于，利用激光跟踪干涉仪测量X轴标定点间距值的方法包括如下步骤：
激光跟踪干涉仪的目标靶镜装在坐标测量机的测头上；设定标定点的坐标时，先固定好激光跟踪干涉仪的位置；移动坐标测量机的测头，令其在Y、Z坐标相同的直线上反复移动，不断调整测头的位置和激光跟踪干涉仪的偏转角度，使目标靶镜移动的直线与激光光束在相同高度的同一直线上；再在这条直线上选取分布均匀的若干点作为标定点，设定坐标测量机在X轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AXk，BXk，CXk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机的测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lXi，其中，i＝1，2…n-1。
3.根据权利要求2所述的一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，其特征在于，利用激光跟踪干涉仪测量Y轴标定点间距值的方法包括如下步骤：
设定标定点的坐标时，先固定好激光跟踪干涉仪的位置；移动坐标测量机的测头，令其在X、Z坐标相同的直线上反复移动，不断调整测头位置和激光跟踪干涉仪的偏转角度，使目标靶镜靶镜移动的直线与激光光束在相同高度的同一直线上；再在这条直线上选取分布均匀的若干点作为标定点，设定坐标测量机在Y轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AYk，BYk，CYk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lYi，其中，i＝1，2…n-1。
4.根据权利要求3所述的一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，其特征在于，利用激光跟踪干涉仪测量Z轴标定点间距值的方法包括如下步骤：
将激光跟踪干涉仪摆放到坐标测量机的平台上，采用一反射镜将激光光束折射后与坐标测量机Z轴标定点在同一直线上；设定坐标测量机在Z轴上的标定点为n个，标定点对应坐标为(AZk，BZk，CZk)，其中，k＝1，2…n；测量标定点实际间距值时，先令坐标测量机将测头移动到靠近激光跟踪干涉仪的第一个标定点处，激光跟踪干涉仪的测量值清零；再令坐标测量机的测头分别移动到第2至第n个标定点处，分别测量，最终得到标定点相邻两点的间距值lZi，其中，i＝1，2…n-1。
5.根据权利要求4所述的一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，其特征在于，激光跟踪干涉仪多站异步测量标定点测量方法包括如下步骤：
将激光跟踪干涉仪放置在坐标测量机的平台上位置a处；令坐标测量机首先沿着X轴移动，在第1至第n个标定点处，记下激光跟踪干涉仪的测量值haXK，其中，k＝1，2…n；同样，令坐标测量机分别移动到Y轴的n个标定点和Z轴上的n个标定点处，记下激光跟踪干涉仪的对应测量值haYK，其中，k＝1，2…n，haZK，其中，k＝1，2…n；将激光跟踪干涉仪依次放置在位置b，c，d处，在每个位置处重复上述测量过程，分别得到激光跟踪干涉仪的测量值hjXk，hjYk，hjZk，其中，j＝b，c，d；k＝1，2…n。
6.根据权利要求5所述的一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，其特征在于，基站坐标初次标定计算的方法包括如下步骤：
依据激光跟踪干涉仪在a，b，c，d四个位置处所测量的数据，分别建立四个平方和公式：
Figure FDA0002563593600000031
其中，hjXk、hjXk、hjXk分别为激光跟踪干涉仪在a、b、c、d四个基站位置对标定点的测量长度，j＝a，b，c，d；AXk，BXk，CXk为X轴方向标定点的初始坐标值；AYk，BYk，CYk为Y轴方向标定点的初始坐标值；AZk，BZk，CZk为Z轴方向标定点的初始坐标值；Sj为初始长度的初次标定值；Xj，Yj，Zj分别为四个基站坐标的初次标定值，j＝a，b，c，d；
分别最小化Rj，j＝a，b，c，,d，使：Ra→0，Rb→0，Rc→0，Rd→0，式(1)应满足下列条件：
Figure FDA0002563593600000032
求解(2)式可以得到基站坐标初次标定值Xj，Yj，Zj，Sj，j＝a，b，c，d。
7.根据权利要求6所述的一种激光跟踪干涉仪多站异步坐标标定方法，其特征在于，基站坐标优化标定计算的方法包括如下步骤：
设激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值为X'j，Y'j，Z'j，S'j，j＝a，b，c，d，对应X，Y，Z轴上标定点的优化坐标值为(AXk'，BXk'，CXk')、(AYk'，BYk'，CYk'、(AZk'，BZk'，CZk')，依据标定点间距值，建立下面的平方和公式：
Figure FDA0002563593600000041
Figure FDA0002563593600000042
其中，lXi，lYi，lZi分别为X，Y，Z轴上标定点相邻两点的间距值，i＝1，2…n-1；
最小化T和L，使T→0，L→0，式(3)(4)应满足下列条件：
Figure FDA0002563593600000043
Figure FDA0002563593600000044
Figure FDA0002563593600000045
Figure FDA0002563593600000046
依次求解式(5)式(6)，并且将基站坐标初次标定值Xj，Yj，Zj，Sj作为优化迭代的初始值进行优化计算，即得到激光跟踪干涉仪的基站坐标优化标定值X'j，Y′j，Z'j，S'j。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606409A (en) * 1994-12-27 1997-02-25 General Electric Company Laser ranging system calibration device
CN104315983A (zh) * 2014-10-16 2015-01-28 天津大学 利用空间多长度约束增强坐标测量场精度的方法
CN106052556A (zh) * 2016-06-22 2016-10-26 北京工业大学 一种基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐标修正方法
CN106524905A (zh) * 2016-10-11 2017-03-22 北京工业大学 一种基于激光追踪仪多站位测量的四轴机床标定方法
CN108458710A (zh) * 2018-04-27 2018-08-28 中国计量科学研究院 位姿测量方法
WO2019080888A1 (zh) * 2017-10-26 2019-05-02 清华大学 多轴激光位移测量系统中干涉仪的安装偏差标定方法
CN109884658A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 北京工业大学 基于激光追踪仪多站位测量系统的激光追踪仪站位方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606409A (en) * 1994-12-27 1997-02-25 General Electric Company Laser ranging system calibration device
CN104315983A (zh) * 2014-10-16 2015-01-28 天津大学 利用空间多长度约束增强坐标测量场精度的方法
CN106052556A (zh) * 2016-06-22 2016-10-26 北京工业大学 一种基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐标修正方法
CN106524905A (zh) * 2016-10-11 2017-03-22 北京工业大学 一种基于激光追踪仪多站位测量的四轴机床标定方法
WO2019080888A1 (zh) * 2017-10-26 2019-05-02 清华大学 多轴激光位移测量系统中干涉仪的安装偏差标定方法
CN108458710A (zh) * 2018-04-27 2018-08-28 中国计量科学研究院 位姿测量方法
CN109884658A (zh) * 2019-03-04 2019-06-14 北京工业大学 基于激光追踪仪多站位测量系统的激光追踪仪站位方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUFEN DENG: "A new self-calibration method of time-sharing measurement based on laser tracker", 《2016 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHANICAL AND AEROSPACE ENGINEERING》 *
秦海濛: "激光跟踪干涉仪在坐标测量机检测中的应用", 《计量学报》 *
郑继辉: "采用标准长度的激光多边法坐标测量系统自标定算法", 《计量学报》 *

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