激光無導(dǎo)軌精密測(cè)量及定位系統(tǒng)的研究.pdf

1、長(zhǎng)度測(cè)量(又稱位移測(cè)量)是機(jī)械行業(yè)測(cè)量中最基本、最重要的測(cè)量。在長(zhǎng)度測(cè)量中,公認(rèn)精度最高的基準(zhǔn)是光的波長(zhǎng)。以激光波長(zhǎng)為長(zhǎng)度基準(zhǔn)進(jìn)行位移測(cè)量,通常只能采用干涉法或衍射法,沿光的傳播方向進(jìn)行大尺寸的長(zhǎng)度測(cè)量或定位測(cè)量?jī)H能使用干涉法。該方法要求干涉光路不能中斷,為此,光波干涉測(cè)量?jī)x器沿測(cè)量運(yùn)動(dòng)方向都配有高精度機(jī)械導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的長(zhǎng)度取決于測(cè)量任務(wù)要求的量程。這一要求使激光干涉測(cè)長(zhǎng)量程大的特點(diǎn)受到局限。利用激光干涉技術(shù)在獲得高精度的同時(shí),降低對(duì)導(dǎo)軌

2、的依賴,甚至不用導(dǎo)軌完成測(cè)量,是本課題的基本出發(fā)點(diǎn)和研究重點(diǎn),也是本課題研究的目的。主要研究工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、通過對(duì)干涉測(cè)量基本特性的研究,結(jié)合對(duì)實(shí)用干涉測(cè)量?jī)x——外差式雙頻激光干涉儀工作原理和測(cè)量系統(tǒng)的深入分析,研究了測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)可能實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)跟蹤”的兩種方法,提出了“激光束跟蹤”和“靶鏡跟蹤”的方法。2、對(duì)不同的跟蹤方案,從跟蹤速度、技術(shù)難度、實(shí)用性等方面進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,提出一種外置式跟蹤定位測(cè)量系統(tǒng)的技術(shù)方法,并進(jìn)行了開