精密測(cè)量理論與技術(shù)基礎(chǔ)第7章-長(zhǎng)度量測(cè)量2課件

1、第三節(jié) 坐標(biāo)測(cè)量坐標(biāo)測(cè)量是通過(guò)構(gòu)建坐標(biāo)系，對(duì)被測(cè)要素的空間位置坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，將被測(cè)要素上的點(diǎn)與坐標(biāo)系聯(lián)系起來(lái)測(cè)量概念的理解從單純的與標(biāo)準(zhǔn)量比較轉(zhuǎn)化到數(shù)學(xué)模型化測(cè)量坐標(biāo)測(cè)量法是幾何量測(cè)量最基本最常用的測(cè)量方法，通過(guò)測(cè)量被測(cè)幾何要素上若干個(gè)點(diǎn)的位置坐標(biāo)繼而求得被測(cè)參量包括采樣讀數(shù)和數(shù)據(jù)處理兩個(gè)步驟第三節(jié) 坐標(biāo)測(cè)量一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二、視覺(jué)三維測(cè)量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM) 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)基于坐標(biāo)測(cè)量原理。早期出現(xiàn)的測(cè)長(zhǎng)機(jī)可在一個(gè)坐標(biāo)方向上進(jìn)行工件長(zhǎng)度的測(cè)量，即單坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，僅進(jìn)行一維坐標(biāo)測(cè)量。后

2、來(lái)出現(xiàn)的萬(wàn)能工具顯微鏡，具有X與Y兩個(gè)坐標(biāo)方向移動(dòng)的工作臺(tái)，可測(cè)量平面上各點(diǎn)的坐標(biāo)位置，即為二維測(cè)量，也可稱為二坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。而三維測(cè)量需要X，Y與Z方向的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌，可測(cè)出空間范圍內(nèi)各被測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算，求出被測(cè)的幾何尺寸、形狀和位置。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)測(cè)頭電氣控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件測(cè)量軟件打印與繪圖裝置主機(jī)電氣系統(tǒng)瞄準(zhǔn)測(cè)微三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)CMM接觸式測(cè)頭CMM框架結(jié)構(gòu)工作臺(tái)橋框滑架主軸測(cè)頭標(biāo)尺承載能力較強(qiáng) 阿貝誤差大 Z軸偏擺大不適用大型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)移動(dòng)橋式固定橋式龍門式水平臂式CMM框架結(jié)構(gòu)移動(dòng)橋式固定橋式龍門式水平臂式橋框基座導(dǎo)軌工作臺(tái)滑架主軸標(biāo)尺

3、阿貝誤差小Z軸偏擺小適用于高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)工作臺(tái)移動(dòng)導(dǎo)軌長(zhǎng)被測(cè)對(duì)象重量有限制CMM框架結(jié)構(gòu)移動(dòng)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(cè)量范圍大測(cè)量空間開(kāi)闊阿貝誤差大CMM框架結(jié)構(gòu)移動(dòng)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(jiǎn)單測(cè)量空間開(kāi)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(biāo)變換和計(jì)算被測(cè)量坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)平移CMM數(shù)據(jù)處理計(jì)算被測(cè)量三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)誤差定位誤差 標(biāo)尺讀數(shù)誤差和阿貝誤差垂直度誤差直線度運(yùn)動(dòng)誤差測(cè)頭誤差軟件誤差力變形和熱變形誤差測(cè)量方法誤差第三節(jié) 坐標(biāo)測(cè)量一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二、視覺(jué)三維測(cè)量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)五、激光跟蹤

4、儀六、indoor GPS 空間坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)激光三角法 直射式與斜射式對(duì)物體表面反射特性的影響測(cè)量點(diǎn)變化分辨力測(cè)量范圍傳感器體積激光三角法激光三角法視覺(jué)三維測(cè)量攝像機(jī)模型攝像機(jī)的三維測(cè)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(jué)汽車白車身視覺(jué)在線檢測(cè) 線結(jié)構(gòu)光掃描三維測(cè)量系統(tǒng)由于一束光線只能測(cè)量部分物體表面，因此需要用相應(yīng)的機(jī)構(gòu)帶動(dòng)物體或者帶動(dòng)傳感器做二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，形成掃描測(cè)量 (Scanning Measurement)：主動(dòng)掃描(Active Scanner)(光源相對(duì)物體表面運(yùn)動(dòng))：這種掃描方式需要標(biāo)定出各條掃描光束和確定的空間坐標(biāo)系的關(guān)系，標(biāo)定比較復(fù)雜被動(dòng)掃描(Pa

5、ssive Scanner)(傳感器和物體表面相對(duì)運(yùn)動(dòng))： 這種掃描方式需要特定的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)，軌道等精度較高的承載環(huán)境，因?yàn)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)軌跡本身參與最終3D空間坐標(biāo)值的確定，因此標(biāo)定簡(jiǎn)單，但附加設(shè)備要求較高 線結(jié)構(gòu)光掃描三維測(cè)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(cè)量手機(jī)、個(gè)性化產(chǎn)品等造型設(shè)計(jì)測(cè)量樣品尺寸數(shù)據(jù)擬合樣品尺寸數(shù)據(jù) 對(duì)樣品尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，處理，整合，修改外形再現(xiàn)效果仿真自由曲面測(cè)量汽車外形設(shè)計(jì)自由曲面測(cè)量各種機(jī)械零件服裝設(shè)計(jì)第三節(jié) 坐標(biāo)測(cè)量一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二、視覺(jué)三維測(cè)量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)柔性關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)基座計(jì)算機(jī)關(guān)節(jié)測(cè)量臂觸發(fā)測(cè)頭配重第三節(jié) 坐標(biāo)測(cè)量一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二、視覺(jué)三維測(cè)量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)雙經(jīng)緯儀三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)大尺寸空間交匯原理第三節(jié) 坐標(biāo)測(cè)量一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二、視覺(jué)三維測(cè)量系統(tǒng)三、柔性關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)四、雙經(jīng)緯儀三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)五、激光跟蹤儀六、indoor GPS 空間坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)激光跟蹤儀大尺寸空間極坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)激光干涉測(cè)距第三節(jié) 坐標(biāo)測(cè)量一、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)二、視覺(jué)三維測(cè)量