基于激光跟踪测量系统的研究及其在管片检测中的应用

摘要

激光跟踪测量系统是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器，具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。本文研究了激光跟踪测量系统在管片检测中的应用，并学习了它在航空航天、汽车制造、造船以及通用精密加工等大尺寸精密测量行业中的应用。 本文结合上海盾构公司引进的LTD600三维模具和管片测量系统，研究了激光跟踪系统的构成和基本原理，动态激光跟踪测量技术的数学模型，管片检测安装的工作原理以及具体实施过程，影响动态跟踪测量精度的一些因素等。针对激光跟踪仪采集的三维扫描数据，在VB和Matlab的编程环境下开发了一套三维扫描数据后处理软件，利用激光跟踪系统采集的管片上经过坐标转换的三维坐标值，进行平面和曲面拟合，偏移纠正，数据分析，报告输出，实现构件的全面放映，实践论证三维模具和管片测量系统在管片检测中应用的可行性。

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第1章绪论

1.1引言

1.2三维工业测量系统的研究背景及发展趋势

1.3激光跟踪仪的介绍

1.4本文的研究内容及目的

1.5本章小结

第2章激光跟踪测量系统的原理与构成

2.1概述

2.2激光跟踪测量系统的基本原理

2.2.1系统的组成

2.2.2系统的基本原理

2.2.3激光跟踪仪的测量精度和系统误差校准方法

2.2.4系统的应用

2.3激光动态跟踪测量

2.3.1干涉法原理和模型

2.3.2三角法原理和数学模型

2.4本章小结

第3章三维激光扫描数据处理与应用

3.1概述

3.2空间坐标转换

3.2.1基于大角度坐标转换的模型

3.2.2其他小角度坐标转换的模型

3.2.3两类模型的比较

3.3平面拟合

3.3.1一般平面拟合的模型

3.3.2平面度的计算模型

3.4.曲面拟合

3.4.1曲面重建方法

3.4.2二次曲面拟合

3.4.3柱面的圆截面计算

3.5一般常用的曲线和曲面的基本形式

3.6本章小结

第4章三维管片钢模检测系统的应用

4.1概述

4.2三维管片钢模检测系统的组成

4.2.1三维管片钢模检测系统的组成

4.2.2工作原理

4.3激光跟踪测量系统的配套软件

4.3.1相关配套软件介绍

4.3.2三维扫描数据的输出格式

4.4三维扫描数据后处理程序设计

4.4.1软件开发的准备

4.4.2软件设计目标及开发平台

4.4.3软件设计框架

4.4.4软件主要模块介绍

4.5管片检测的应用实例

4.6本章小结

第5章总结

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果