本文關(guān)鍵詞：激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”實(shí)現(xiàn)機(jī)制研究

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【摘要】：激光經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)利用與“視準(zhǔn)軸”同軸的激光束實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)點(diǎn)的瞄準(zhǔn),能夠在大空間、大尺寸范圍實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的快速、非接觸式測量,具有廣泛的應(yīng)用前景。但由于激光經(jīng)緯儀伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)空間角度分辨率的限制,隨著測量空間、尺寸的增大,難以保證“視準(zhǔn)軸”精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn),從而制約了激光經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)的應(yīng)用推廣。本文以大型裝備精密裝配、制造對(duì)大尺寸坐標(biāo)測量技術(shù)的應(yīng)用需求為背景,以雙經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)為平臺(tái),基于激光經(jīng)緯儀“視準(zhǔn)軸”可視化條件,開展了激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”實(shí)現(xiàn)機(jī)制的研究。激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”機(jī)制通過控制伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使經(jīng)緯儀以最小步進(jìn)角為間隔對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行多點(diǎn)掃描,通過高分辨率攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集掃描點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)的位置關(guān)系圖像,利用圖像處理和相關(guān)算法實(shí)現(xiàn)經(jīng)緯儀精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn),從而實(shí)現(xiàn)精確“交會(huì)”的目的。激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”機(jī)制利用“視準(zhǔn)軸”激光束瞄準(zhǔn)取代人眼瞄準(zhǔn),避免了人為誤差的影響,提高了測量效率。論文主要工作包括:1.分析了當(dāng)前大尺寸坐標(biāo)測量技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的重要地位和發(fā)展前景,對(duì)目前應(yīng)用最為廣泛的多種大尺寸坐標(biāo)測量系統(tǒng)進(jìn)行了原理概述,并結(jié)合大尺寸坐標(biāo)測量技術(shù)在測量過程中對(duì)“交會(huì)”的需求,提出了一種激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。2.在分析經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)測量原理的基礎(chǔ)上,對(duì)經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)的交會(huì)控制方法進(jìn)行了梳理和歸納。并進(jìn)一步對(duì)經(jīng)緯儀測量系統(tǒng)非精確“交會(huì)”進(jìn)行了誤差分析,從而提出了激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”的思路與方案。3.針對(duì)激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,分析了激光點(diǎn)特征提取、目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)定位的方法以及攝像機(jī)鏡頭的變焦控制算法。根據(jù)測量需要,建立了三種激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”的實(shí)現(xiàn)模型。4.針對(duì)激光經(jīng)緯儀精確“交會(huì)”的實(shí)現(xiàn)方法,進(jìn)行了系統(tǒng)仿真,初步證明了方法的可行性,并對(duì)精確“交會(huì)”測量方法的精度和不確定度進(jìn)行了系統(tǒng)分析。5.結(jié)合實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,基于實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備,搭建了激光經(jīng)緯儀測量平臺(tái),并對(duì)三種精確“交會(huì)”實(shí)現(xiàn)方法逐一進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最后從不同角度對(duì)三種方法進(jìn)行了比較和分析。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.5

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1177913