掃描平面激光坐標測量系統(tǒng)校準方法的優(yōu)化

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1、第１９卷第４期光學精密工程Ｖｏｌ．１９Ｎｏ．４２０１１年４月ＯｐｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｐｒ．２０１１文章編號１００４９２４Ｘ（２０１１）０４０８７００８掃描平面激光坐標測量系統(tǒng)校準方法的優(yōu)化勞達寶，楊學友，邾繼貴，葉聲華（天津大學精密測試技術(shù)及儀器國家重點實驗室，天津３０００７２）摘要：介紹了一種基于旋轉(zhuǎn)平面激光單站測角、多站交匯的坐標測量系統(tǒng)，并對其校準方法進行了優(yōu)化。分析了系統(tǒng)的測角方式和多傳感器交匯測量的特點，闡述了基于傳統(tǒng)方法的單基站方位信息測量原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并提出了相應(yīng)的單站結(jié)構(gòu)參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)校準方法。針對轉(zhuǎn)軸直線和光平面的特點，設(shè)計了配

2、套附件并借助經(jīng)緯儀標定了結(jié)構(gòu)參數(shù)，同時通過接收器確定光平面初始位置來實現(xiàn)多站系統(tǒng)校準。為進一步完善校準技術(shù)，分析了影響校準精度的主要誤差因素，基于此分別對結(jié)構(gòu)參數(shù)標定方式和系統(tǒng)校準過程的控制加以改進，研究了一種系統(tǒng)一體化標定方法。實驗顯示，系統(tǒng)整體測量誤差達到０．１ｍｍ，證明了提出的校準方法切實可行，提高了校準精度。關(guān)鍵詞：大尺寸測量；坐標測量；激光測量法；校準；誤差分析中圖分類號：ＴＨ７２；ＴＮ２４７文獻標識碼：Ａ犱狅犻：１０．３７８８／ＯＰＥ．２０１１１９０４．０８７０犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀狅犳犮犪犾犻犫狉犪狋犻狅狀犿犲狋犺狅犱犳狅狉狊犮犪狀狀犻狀犵狆犾犪狀犪狉犾犪狊犲狉犮狅狅狉犱犻

3、狀犪狋犲犿犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋狊狔狊狋犲犿ＬＡＯＤａｂａｏ，ＹＡＮＧＸｕｅｙｏｕ，ＺＨＵＪｉｇｕｉ，ＹＥＳｈｅｎｇｈｕａ（犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犘狉犲犮犻狊犻狅狀犕犲犪狊狌狉犻狀犵犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犪狀犱犐狀狊狋狉狌犿犲狀狋狊，犜犻犪狀犼犻狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犜犻犪狀犼犻狀３０００７２，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎｇｌｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙａｒｏｔａｔｉｎｇｐｌａｎａｒｌａｓｅｒｉｎｔｈｅｓｉｎｇｌｅｓｔａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｉｎｔｈｅｍｕｌｔｉｓｔａｔｉｏｎ，ａｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｍｅａｓｕｒｉｎｇ

4、ｓｙｓｔｅｍｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｉｔｓｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．Ｗｉｔｈａｎａｌｙｚｉｎｇｉｔｓｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｓｐｅｃｉａｌａｎｇｌｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｍｕｌｔｉｓｅｎｓｏｒｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａｚｉｍｕｔｈｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙｔｈｅｓｉｎｇｌｅｓｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｅｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｔｈｅｎｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｓｉｎｇｌｅｓｔａ

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7、ｏｖｅｓｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ收稿日期：２０１００７３０；修訂日期：２０１００９２９．基金項目：國家自然科學資金重點資助項目（Ｎｏ．５０７３５００３）；天津市自然科學基金資助項目（Ｎｏ．０９ＪＣＺＤＪＣ２６９００）；天津市科技支撐計劃重點項目（Ｎｏ．０８ＺＣＧＹＧＸ１１８００）第４期勞達寶，等：掃描平面激光坐標測量系統(tǒng)校準方法優(yōu)化８７１ｍｅｔｈｏｄｉｓｆｅａｓｉｂｌｅ，ａｎｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃａｌ