精密測量理論與技術(shù)基礎(chǔ)第7章-長度量測量2課件

1、第三節(jié) 坐標測量坐標測量是通過構(gòu)建坐標系，對被測要素的空間位置坐標進行測量，將被測要素上的點與坐標系聯(lián)系起來測量概念的理解從單純的與標準量比較轉(zhuǎn)化到數(shù)學(xué)模型化測量坐標測量法是幾何量測量最基本最常用的測量方法，通過測量被測幾何要素上若干個點的位置坐標繼而求得被測參量包括采樣讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理兩個步驟第三節(jié) 坐標測量一、三坐標測量機二、視覺三維測量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標測量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標測量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標測量系統(tǒng)三坐標測量機(CMM) 三坐標測量機基于坐標測量原理。早期出現(xiàn)的測長機可在一個坐標方向上進行工件長度的測量，即單坐標測量機，僅進行一維坐標測量。后

2、來出現(xiàn)的萬能工具顯微鏡，具有X與Y兩個坐標方向移動的工作臺，可測量平面上各點的坐標位置，即為二維測量，也可稱為二坐標測量機。而三維測量需要X，Y與Z方向的運動導(dǎo)軌，可測出空間范圍內(nèi)各被測點的坐標位置，根據(jù)這些點的空間坐標值，經(jīng)過數(shù)學(xué)運算，求出被測的幾何尺寸、形狀和位置。三坐標測量機(CMM)測頭電氣控制系統(tǒng)計算機硬件測量軟件打印與繪圖裝置主機電氣系統(tǒng)瞄準測微三坐標測量機(CMM)CMM接觸式測頭CMM框架結(jié)構(gòu)工作臺橋框滑架主軸測頭標尺承載能力較強 阿貝誤差大 Z軸偏擺大不適用大型三坐標測量機移動橋式固定橋式龍門式水平臂式CMM框架結(jié)構(gòu)移動橋式固定橋式龍門式水平臂式橋框基座導(dǎo)軌工作臺滑架主軸標尺

3、阿貝誤差小Z軸偏擺小適用于高精度三坐標測量機工作臺移動導(dǎo)軌長被測對象重量有限制CMM框架結(jié)構(gòu)移動橋式固定橋式龍門式水平臂式橫梁立柱導(dǎo)軌滑架主軸測量范圍大測量空間開闊阿貝誤差大CMM框架結(jié)構(gòu)移動橋式固定橋式龍門式水平臂式滑架水平臂立柱結(jié)構(gòu)簡單測量空間開闊Y方向量程受限制CMM數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理軟件包括：坐標變換和計算被測量坐標軸旋轉(zhuǎn)坐標原點平移CMM數(shù)據(jù)處理計算被測量三坐標測量機誤差定位誤差 標尺讀數(shù)誤差和阿貝誤差垂直度誤差直線度運動誤差測頭誤差軟件誤差力變形和熱變形誤差測量方法誤差第三節(jié) 坐標測量一、三坐標測量機二、視覺三維測量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標測量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標測量系統(tǒng)五、激光跟蹤

4、儀六、indoor GPS 空間坐標測量系統(tǒng)激光三角法 直射式與斜射式對物體表面反射特性的影響測量點變化分辨力測量范圍傳感器體積激光三角法激光三角法視覺三維測量攝像機模型攝像機的三維測量模型結(jié)構(gòu)光傳感器線結(jié)構(gòu)光傳感器模型線結(jié)構(gòu)激光器像平面雙目視覺汽車白車身視覺在線檢測 線結(jié)構(gòu)光掃描三維測量系統(tǒng)由于一束光線只能測量部分物體表面，因此需要用相應(yīng)的機構(gòu)帶動物體或者帶動傳感器做二者的相對運動，形成掃描測量 (Scanning Measurement)：主動掃描(Active Scanner)(光源相對物體表面運動)：這種掃描方式需要標定出各條掃描光束和確定的空間坐標系的關(guān)系，標定比較復(fù)雜被動掃描(Pa

5、ssive Scanner)(傳感器和物體表面相對運動)： 這種掃描方式需要特定的運動機構(gòu)，例如坐標測量機，轉(zhuǎn)臺，軌道等精度較高的承載環(huán)境，因為相對運動軌跡本身參與最終3D空間坐標值的確定，因此標定簡單，但附加設(shè)備要求較高 線結(jié)構(gòu)光掃描三維測量系統(tǒng)線結(jié)構(gòu)光傳感器Line-Structured Laser Sensor錫膏厚度激光3D掃描儀自由曲面測量手機、個性化產(chǎn)品等造型設(shè)計測量樣品尺寸數(shù)據(jù)擬合樣品尺寸數(shù)據(jù) 對樣品尺寸數(shù)據(jù)進行分析，處理，整合，修改外形再現(xiàn)效果仿真自由曲面測量汽車外形設(shè)計自由曲面測量各種機械零件服裝設(shè)計第三節(jié) 坐標測量一、三坐標測量機二、視覺三維測量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標測量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標測量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標測量系統(tǒng)柔性關(guān)節(jié)式坐標測量系統(tǒng)基座計算機關(guān)節(jié)測量臂觸發(fā)測頭配重第三節(jié) 坐標測量一、三坐標測量機二、視覺三維測量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標測量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標測量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標測量系統(tǒng)雙經(jīng)緯儀三坐標測量系統(tǒng)大尺寸空間交匯原理第三節(jié) 坐標測量一、三坐標測量機二、視覺三維測量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標測量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標測量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標測量系統(tǒng)激光跟蹤儀大尺寸空間極坐標測量系統(tǒng)激光干涉測距第三節(jié) 坐標測量一、三坐標測量機二、視覺三維測量