激光跟踪仪几何误差修正

本文推出了激光跟踪仪主要几何误差数学模型，给出了误差分离方法及修正方法，首次在激光跟踪仪全程35m范围内进行了比长实验和误差修正实验，得到了LTD500大范围空间测长精度，同时验证了误差修正的正确性和有效性。     

A comprehensive method for calibration of volumetric positioning accuracy of CNC-machines

A comprehensive method for measuring the systematic errors of CNC-machine tools has been studied. The method used for measurement and calibration of machine tool errors should be general and efficient. The objectives of this study include:

纳米精度外差式激光干涉仪非线性误差修正方法研究

提出一种外差干涉非线性误差修正方法,采用混频技术将光频信号降低到通用数据采集系统频率响应范围内;采用高速数据采集板实现外差干涉测量信号和参考信号双通道同步实时采集;对采集数据进行光滑处理,滤除高阶非线性误差;解出位移量对应的相位差。试验结果表明,所提出的修正方法可以较好地修正双频激光干涉仪中存在的非线性误差,使外差干涉仪测量不确定度由原来的20nm降低到10nm。     

三维空间定位精度的高效测量与补偿及校验

介绍数控机床三维空间定位精度测量、补偿和校验的一种高效、精确的方法。通过激光多普勒干涉仪,运用矢量原理和多步测量的方法,通过四次调整测量就可以获得机床的12项误差元素,根据测量出的误差数据可以生成误差补偿代码并用于误差补偿以提高机床三维空间定位精度,最后通过实例验证该测量方法的准确性及高效率。     

基于立体视觉和激光标记的空间物体位姿的快速定位算法

建立了一种4自由度双目立体视觉装置的传感器模型,根据空间两条相交射线唯一确定空间一点的原理,提出了在摄像机上加装激光源的方法,通过激光标记来解决目标物体上同一点在两幅CCD图像上对应点的快速匹配问题,从而很方便地求取目标物体的深度信息。最后,研究了目标物体空间位姿的图像定位算法,并通过确定的空间圆柱体位姿验证了该方法的正确性。     

一种新型实用的空间误差补偿方式

从实用的角度出发,提出了一种新型实用的空间误差补偿方式。以高精度激光跟踪仪为基本手段,从误差的测量与辨识、补偿原理,实际的补偿过程以及补偿前后的比较这几个方面,诠释了这种误差补偿方式的可行性、方便性和实际效果,也提出了其局限性。     

Station-transfer measurement accuracy improvement of laser tracker based on photogrammetry

Laser tracker has been used in a diverse range of applications due to its high accuracy and efficient, specifically as measuring the coordinates of points or scanning shape of objects. In real applications, we often need to measure common points on multi-stations by using this technology if objects are large scale. To ensure every common point within the range of laser tracker, common points are usually placed far from the laser tracker. However, the long distance between common points and laser tracker will decrease the accuracy of the result. In this research, we proposed a new method where photogrammetry and laser tracker are integrally used to measure common points to reduce measurement error. With the help of photogrammetry, we first constructed the geometric constraints of common points. Then, by using graphic correction method, the coordinates of common points on laser tracker will be corrected. Both of the theoretical and experimental study results indicated the great success of improving the measurement accuracy of laser tracker. We consider that this method we reported can highly increase the accuracy of measurement on laser tracker station-transfer.     

数控机床空间定位精度的测量与补偿

本文介绍一种使用美国光动公司的激光多谱勒位移测量仪,对数控机床进行空间误差检测的激光矢量测量新方法。该方法可以方便而快速地检测出机床的空间定位精度,包括3个定位误差、6个直线度误差和3个垂直度误差;同时还可以根据测量的空间定位误差数据生成误差补偿的代码,进而可以对其进行空间定位误差的补偿,大幅度提高了数控机床加工精度。     

数控机床体积定位精度的测量与补偿

介绍一种使用激光多普勒位移测量仪,对数控机床进行体积误差检测的激光矢量测量新方法,该方法可以方便而快速的检测出机床的体积定位精度,包括3个定位误差,6个直线度误差和3个垂直度误差,同时还可以根据测量的体积定位误差数据生成误差补偿的代码,进而可以对其进行体积定位误差的补偿,大幅度提高了数控机床加工精度。     

时栅位移传感器的误差修正实用技术

针对时栅角位移传感器定子和转子的加工误差对测量精度的影响,利用多测头法分离出多次谐波成分并加以修正.根据场式时栅角位移传感器的误差特点,针对32对极场式时栅进行了理论分析,分离并消除64次及64的整数倍次以外的谐波分量.定子和转子线槽的分度误差被修正以后,时栅角位移传感器测量精度达到了2′的预定指标.     

激光测量几何误差补偿算法

激光技术作为重要的测量手段,已经被广泛的应用到精密运动控制系统中。激光测量误差直接影响到运动控制系统的控制精度,其中阿贝与余弦误差等几何误差对激光测量精度影响显著,在精密运动控制中必须予以补偿与校正。以精密运动台多维激光测量模型为基础,介绍了阿贝与余弦误差产生原因。在不考虑激光干涉仪的加工和安装误差的情况下,推导了运动台存在倾斜角度下的阿贝与余弦误差计算模型,在此基础上给出了激光测量数据误差补偿模型,以实现测量数据的实时补偿与修正。算法已经成功应用在实例中,表明该算法的有效性与可靠性。     

主动立体双目视觉平台的设计与实现

提出了一种高精度立体双目视觉平台的设计方法。文章给出了立体视觉平台的设计原理,详细讨论了立体视觉平台中控制电机的选取和基线选择问题,并给出了实际解决方案。文章最后给出立体视觉系统常用的摄像机定标和立体视觉匹配方案。     

‘Open-loop’ tracking interferometer for machine tool volumetric error measurement—Two-dimensional case

The tracking interferometer, or the laser tracker, is a laser interferometer with a steering mechanism to regulate the laser beam direction to follow a retroreflector (“target”). Applying the multilateration principle, it measures the target's three-dimensional position at an arbitrary location in the workspace. Its application to the volumetric accuracy measurement for coordinate measurement machines or machine tools has been long studied. In this paper, we propose the ‘open-loop’ tracking interferometer, where the laser beam is regulated toward the command target position. This eliminates the automated tracking mechanism and thus may significantly reduce the manufacturing cost of conventional tracking interferometers. The objective of this paper is to validate this ‘open-loop’ tracking interferometer concept by investigating its measurement uncertainty both experimentally and analytically. To simplify the problem, this paper focuses on the measurement of the target's two-dimensional position by using a single-axis ‘open-loop’ tracking interferometer prototype.     

运用激光测量提高数控机床精度

介绍了激光干涉法测量误差的原理和误差分析方法，对数控机床的定位误差及反向间隙进行测量与补偿，可以显著提高数控机床精度。实验结果表明，本文所采用的方案正确、有效。     

一种新型工业内窥系统的设计与实现

作为NDT技术的分支，内窥技术从创建开始就一直在工业探伤、质量控制、产品评估等领域发挥着重要的作用。针对传统内窥技术所存在的无法定量测量和检测可达性差等缺陷，这里介绍的系统将立体视觉技术、图像处理技术等先进技术与内窥技术相融合，从硬件和软件两方面入手，研制开发出一套新型的基于立体视觉的内窥图像分析系统，实现了图像显示、深度测量和三维重建等创新性的功能。系统对我国自行研制新型内窥技术，提高工业内窥探伤和故障检测的水平，有着积极的推进意义。     

光电位置敏感探测器非线性误差校正方法研究

位置敏感探测器(PSD)以其分辨率高、时间响应性好的优点在光电检测领域得到了广泛的应用,但是PSD在生产过程中产生的非线性误差极大的影响了测量精度和范围,因此对PSD进行必要的非线性误差修正可以大大提高其测量精度和可靠性。     

光刻技术综述

叙述了光刻技术在微电子、光学仪器制造中的发展情况,同时,介绍了近几年发展起来的立体光刻原理。