申请/专利权人：四川大学

申请日：2019-10-17

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN110763162B

主分类号：G01B11/26

分类号：G01B11/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2020.03.03#实质审查的生效;2020.02.07#公开

摘要：本发明公开了一种超精密线激光转角感测方法。所述超精密线激光转角感测方法基于超精密线激光转角传感器对物体转角进行超精密测量；所述超精密线激光转角传感器包括线激光发射部件，正棱柱交错叠层激光反射部件，线激光反射光斑接收部件，控制处理器；所述控制处理器依据线激光反射光斑接收部件上受光位置变化量与正棱柱交错叠层激光反射部件转角间的几何映射关系，计算得到被检测物的转角值。本发明将正棱柱交错叠层激光反射部件安装到被测物上与其同步旋转，利用通过正棱柱轴线的线激光作为光源，当被测物旋转，使最终投射到线激光反射光斑接收部件上的光斑位置发生较大改变，实现转角量的放大，可实现对被测物转角的超高精度测量。

主权项：1.一种超精密线激光转角感测方法，用于采用一种超精密线激光转角传感器对物体进行超精密转角测量，其特征在于，所述超精密线激光转角传感器包括线激光发射部件1，正棱柱交错叠层激光反射部件2，线激光反射光斑接收部件3，控制处理器4；所述线激光发射部件1以线激光发射方向通过正棱柱交错叠层激光反射部件2的轴线安装；所述正棱柱交错叠层激光反射部件2由2个共轴线、相互交错度的相同正棱柱叠层而成，其中n为正棱柱的侧面数；所述线激光反射光斑接收部件3垂直于线激光发射方向安装，与正棱柱交错叠层激光反射部件2的中心O安装位置的垂直距离为R；所述控制处理器4分别与线激光发射部件1和线激光反射光斑接收部件3连接；所述控制处理器4包含线激光发射部件1的线激光控制模块41、线激光反射光斑接收部件3的信息处理模块42、数据计算模块43、输出接口模块44；基于所述超精密线激光转角传感器，所述超精密线激光转角感测方法包括如下步骤：1被检测物位于初始位置时，由所述线激光控制模块41控制线激光发射部件1发射线激光投射到正棱柱交错叠层激光反射部件2上，经反射后投射至所述线激光反射光斑接收部件3上点p10，由所述信息处理模块42采集处理得到接收点p10所在位置；2所述被检测物发生小转角Δθ时，所述线激光经过正棱柱交错叠层激光反射部件2反射后投射至线激光反射光斑接收部件3上点p11，由所述信息处理模块42采集处理得到接收点p11所在位置；3所述数据计算模块43依据线激光反射光斑接收部件3上接收点p10与p11位置分别计算两者与光源发出位置p20的距离L1、L2，以线激光发射方向通过正棱柱交错叠层激光反射部件2的轴线且垂直于正棱柱交错叠层激光反射部件2中正棱柱侧面时的位置为正位置，L1、L2与正棱柱偏离正位置角度θ1、θ2存在映射几何关系，由计算得到转角值Δθ；所述L1、L2与θ1、θ2以及Δθ求解的几何关系表达式为： Δθ＝θ2-θ1其中n为正棱柱的侧面数量，θ1、θ2均为此时正棱柱偏离正位置的角度，D为正棱柱边长，通过数学方法拟合出θ关于L的公式，由此解得任意位置的θ1、θ2，进而求出被测物旋转角度Δθ，即θ2-θ1；4根据检测的精度要求，确定正棱柱的侧面数量，每个面所测量的角度为偏离正位置的正负度，得出线激光反射光斑接收部件3上接收点的范围，首先使线激光照射底部正棱柱，所述被检测物旋转一定角度，使所述线激光投射至底部正棱柱的棱边时，所述线激光反射光斑接收部件3的信息处理模块42检测到反射光斑位于接收范围的边缘处，此时使线激光照射顶部正棱柱，由于所述正棱柱交错叠层激光反射部件2由2个共轴线、相互交错度的相同正棱柱组成，因此此时线激光照射到顶部正棱柱的正位置，进行角度的继续测量，循环往复即可完成多圆周大角度测量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 一种超精密线激光转角感测方法

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