激光跟踪仪坐标测量精度的研究

第37卷，增刊

红外与激光工程2008年4月V ol.37Supplement Infrared and Laser Engineering Apr.2008

收稿日期：2008-04-13

基金项目：国家自然科学基金项目(50475038)

作者简介：欧阳健飞(6)，男，河南省特聘教授，博士，博士生导师，主要从事精密测试技术与仪器方面的研究。j y 3@激光跟踪仪坐标测量精度的研究

欧阳健飞1，刘万里2，闫勇刚1，梁智勇1

（1.河南理工大学

精密工程研究所，河南焦作454000；2.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津

300072)摘要：激光跟踪仪是目前最新型的便携式空间大尺寸坐标测量系统，其坐标测量精度的校准目

前常用标准件进行评定，但标准件的加工制造困难且易变形。因此本文利用高精度三坐标测量机及标准球，在三坐标测量机上建立虚拟三维网格标准球板，并通过移站对激光跟踪仪坐标测量精度进行实验研究。虚拟三维网格标准球板消除了由于标准件变形给坐标测量精度带来的影响，移站测量可以从不同的角度和位置全方位地测量工件各部位待测点的坐标，避免了外界环境的影响，也改善通视条件，实验结果证明该方法具有理论正确性和实际可行性。

关键词：激光跟踪仪；虚拟三维网格；坐标测量精度；移站

中图分类号：TB92文献标识码：A 文章编号：1007-2276(2008)增(几何量)-0015-04

Coordinate measuring accur acy of laser tracker

OUYANG Jian-fei 1,LIU Wan-li 2,YAN Yong-gang 1,LIANG Zh-iyong 1

(1.Precis i on Engi neering Institute,Henan Pol ytechni c University,Jiaozuo 454003，China;

2．State Key Laboratory of Precision Meas uring Technology and Instruments ,Ti anj in Univers i ty,Tianjin 300072，China )

Abstr act:Laser tracker system (LTS)is one of the latest portable three dimensional large size

coordinate measuring machines (CMMs).The major calibrating method of LTS coordinate measuring accuracy is using standard gauge,but the gauge manufacturing is more difficulty and expensive.In order to resolve the above problem,a novel m ethod of using virtual standard ball plate grid to calibrate LTS coordinate measuring accuracy is proposed.The virtual 3D grid established by high accuracy CMM can eliminate the effect of standard gauge deformation;the moving station measurement can avoid the impact of different angles and locations.Experiment results show that this method is correct and practical.

Key wor ds:Laser tracker;V irtual 3D grid;Coordinate measuring accuracy;Moving station

0引言激光跟踪仪是一种便携式三维大尺寸测量设备，通过靶镜（SMR ）反射跟踪仪发射的激光束，测量空间任意点的三维坐标，其测量半径达35m ，测量

精度1×10-6，采样速度高达1000点/s 。在精密制造、

装配及检测等工业测量和精密工程测量领域，除了传

统的全站仪、经纬仪外，各种新技术不断涌现，包括

激光跟踪仪、柔性多关节测量臂、激光扫描仪等，其

中激光跟踪仪具有范围广、精度高、实时快速等优点，

在精密工业领域得到越来越广泛的应用[1-2]。192-Emai l:ou ang https://www.360docs.net/doc/1c10381388.html,