[发明专利]一种分布式平面六自由度位姿快速精密测量装置与方法

权利要求书

1.一种分布式平面六自由度位姿快速精密测量装置，其特征在于：包括配置在待测平台（6）上的角锥棱镜（1）、配置在测量框架（11）上的光源组件和信号接收组件、信号采集运算电路板（9）和主控计算机（10）；所述的角锥棱镜（1）与光源组件和信号接收组件为3套，每套光源组件和信号接收组件均通过机械安装架（2）固定在测量框架（11）上；所述的光源组件包括准直透镜（3）、激光二极管（4）；所述的信号接收组件包括二维PSD（7）以及信号传输电路板（8）；其中，由激光二极管（4）输出的激光经过准直透镜（3）准直后，经保偏光纤传输，入射到角锥棱镜（1），反射光回射到二维PSD（7）上时，二维PSD（7）产生相应的输出信号，再经过信号传输电路板（8）与另外两组相同的信号一起传输到信号采集运算电路板（9），解耦后输出测量结果给主控计算机（10）。

2.根据权利要求1所述的一种分布式平面六自由度位姿快速精密测量装置，其特征在于：所述的准直透镜（3）与激光二极管（4）安装在光源箱（5）内。

3.根据权利要求1所述的一种分布式平面六自由度位姿快速精密测量装置，其特征在于：测量过程中，测量框架（11）始终保持静止状态。

4.根据权利要求1所述的一种分布式平面六自由度位姿快速精密测量装置，其特征在于：所述的三个角锥棱镜（1）布置于待测平台（6）的三个顶角处，呈直角三角形；光源发出的光与角锥的反射光平行，且光的方向与待测平台平面夹角45±2度。

5.一种分布式平面六自由度位姿快速精密测量方法，其特征在于：

当角锥棱镜（1）与待测平台（6）处于某一位置时，经坐标变换后得到当前待测平台（6）的六自由度信息；

当角锥棱镜（1）随着待测平台（6）移动时，根据回射光入射到二维PSD（7）接收面的位置改变量与待测平台（6）之间的几何对应关系，经坐标变换后得到待测平台（6）变化的六自由度信息。