光笔式无导轨三坐标测量技术的研究（国家自然科学基金资助项目 59875066）

摘要

论文的主要研究内容为:1、提出了将交汇成像技术应用于空间测量的光笔式、三坐标、无导轨系统的测量原理,建立了完整的无导轨三坐标测量系统的理论体系.2、分析了光笔系统工作原理,完成光笔结构设计.3、对光笔上多个点光源的相对位置识别问题进行系统研究,提出两种方法.一、逐点成像法.控制多个点光源依次点亮和熄灭,逐次单独成像于PSD上.二、频率识别法.4、讨论了光笔上点光源的选择,半导体光源以其体积小、工作电压低、功耗低、机械性能好、调制方便等优点被应用于该测量系统中,文中论述了发光二极管和半导体激光器的发光机理、特性及其在测量系统中的应用,并加以比较.5、提出了提高测量系统中光电检测器件精度的有效方法.6、提出无导轨三坐标测量系统的误差影响因素及其分析方法.7、完成了光笔式三坐标测量系统的整体结构设计,实现了空间点的一维、三维位置测量,给出测量的稳定性、重复性、交叉耦合误差等技术指标.