為解決微動(dòng)平臺(tái)末端六維位姿的高精度測(cè)量問(wèn)題,研究基于雙光束激光干涉儀的位姿測(cè)量方法。利用空間正交布置的三臺(tái)雙光束激光干涉儀,測(cè)量微動(dòng)平臺(tái)上3個(gè)待測(cè)平面的線位移和角位移,通過(guò)測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型計(jì)算得到微動(dòng)平臺(tái)的六維位姿。建立了測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了高精度的簡(jiǎn)化求解方法,分析了各系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果精度的影響,為建立微動(dòng)平臺(tái)高精度位姿測(cè)量系統(tǒng)提供了理論基礎(chǔ),并成功應(yīng)用于實(shí)際微動(dòng)平臺(tái)的標(biāo)定。

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【部分圖文】：

▲圖1雙光束激光干涉儀測(cè)量模型

激光跟蹤儀的測(cè)量原理如圖1所示。兩束平行的激光相互獨(dú)立地測(cè)量照射點(diǎn)的線位移s1和s2,經(jīng)過(guò)計(jì)算可得到兩個(gè)照射點(diǎn)連線中點(diǎn)(即待測(cè)點(diǎn))處待測(cè)表面的線位移和角位移。即:

▲圖2測(cè)量系統(tǒng)模型

本文通過(guò)三個(gè)正交布置的雙光束干涉儀,測(cè)量三個(gè)線位移增量和角位移增量,經(jīng)過(guò)運(yùn)算獲得上述位姿矩陣。測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型如圖2所示。A、B、C三個(gè)平面為微動(dòng)平臺(tái)末端的三個(gè)正交的待測(cè)平面,分別與剛體初始狀態(tài)下的動(dòng)坐標(biāo)系o-x′y′z′中x′oz′,y′oz′,x′oy′三個(gè)面相平行。建立姿....

▲圖3迭代算法結(jié)果

下面處理三個(gè)線位移,以q1為例,移項(xiàng)可得:其余兩個(gè)方向同理可得,由上一步已經(jīng)獲得了精確的歐拉角信息,可利用簡(jiǎn)單的矩陣運(yùn)算求出待測(cè)的線位移Δx,Δy,Δz。即:

▲圖4激光干涉儀的誤差模型

由(7)、(8)兩式可知,其余安裝誤差是通過(guò)影響三個(gè)激光干涉儀測(cè)得的線位移和角位移q1、q2、q3、θ1、θ2、θ3的精度,從而對(duì)剛體的六維位姿測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生直接影響。因此,下面從幾何角度對(duì)安裝誤差給測(cè)量值精度帶來(lái)的影響進(jìn)行分析。安裝誤差因素主要有三種:激光干涉儀測(cè)量激光....

本文編號(hào)：3936407