[发明专利]振镜扫描式激光测量三维坐标的装置及方法

摘要

本发明公开了一种振镜扫描式激光测量三维坐标的装置，属一种三维坐标测量装置，该装置包括激光距离传感器，激光距离传感器的另一端安装有Y振镜，Y振镜与激光距离传感器在同一条平行于水平线的直线上，Y振镜的另一端还安装有X振镜，X振镜与Y振镜在同一条平行于水平线的直线上；Y振镜的转轴平行于三维坐标系中的Z轴，X振镜的转轴平行于三维坐标系中的Y轴，三维坐标系中的X轴与Y轴形成的平台上安装有测量平台；通过采用X振镜与Y振镜与激光距离传感器相配合，通过三角函数计算获得多个测量点的三维坐标，克服了单点测量、照相“视觉”测量等坐标测量的局限性，可在秒级时间内侦测代表点的高度坐标。

主权项

1.一种振镜扫描式激光测量三维坐标的装置，其特征在于：所述装置包括激光距离传感器(1)，所述激光距离传感器(1)的另一端安装有Y振镜(2)，所述Y振镜(2)与激光距离传感器(1)在同一条平行于水平线的直线上，所述Y振镜(2)的另一端还安装有X振镜(3)，所述X振镜(3)与Y振镜(2)在同一条平行于水平线的直线上；所述Y振镜(2)的转轴(5)平行于三维坐标系中的Z轴，所述X振镜(3)的转轴(5)平行于三维坐标系中的Y轴，所述三维坐标系中的X轴与Y轴形成的平台上安装有测量平台(4)；用于：在初始状态Y振镜(2)的法线与X轴和Y轴均呈45°角，Y振镜(2)将激光距离传感器(1)的发射光束反射成沿三维坐标系中的X轴正方向，由X振镜(3)将X轴正方向的测试光束反射成沿Z轴负方向；设X振镜(3)的轴心距测量平台(4)的距离为L20，设此时光束与测量平台(4)的交点为坐标原点O(0，0，0)，设测量平台(4)上固定放置的物体上表面有一待测点P坐标为(X，Y，Z)，通过X振镜(3)与Y振镜(2)的转轴(5)，使X振镜(3)与Y振镜(2)分别偏转θx/2、θy/2角度时光束的光斑落在P点，且0°≤θx/2<90°,0°≤θy/2<90°，当前激光距离传感器(1)的读数L即为P沿光路到光距离传感器(1)的距离，读数值(θx、θy、L)与P坐标值(X，Y，Z)满足下列函数关系式(1)、(2)、(3)，或(4)、(5)、(6)：上式中，L0为激光距离传感器(1)的入射点到Y振镜(2)的距离，L10为Y振镜(2)的反射点到X振镜(3)的距离。