[发明专利]一种测量物体六维位姿的装置

权利要求书

1.一种测量物体六维位姿的装置，其特征在于：由计算处理单元(1)、一个接收器(2)、一个激光跟踪仪(3)和至少一个激光发射器组成；计算处理单元与激光跟踪仪安装在固定地面上；接收器安装在待测运动物体(4)上；激光跟踪仪和接收器与计算处理单元(1)通讯，激光跟踪仪与接收器通过激光光路相连，激光发射器与接收器通过激光光路相连。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于：所述激光跟踪仪具有一个水平转动自由度和一个俯仰转动自由度；激光跟踪仪包含控制其水平转角和俯仰转角的驱动装置，还包含测量其水平转角和俯仰转角的转角测量装置；激光跟踪仪上安装有至少一个激光测距仪。

3.按权利要求2所述的装置，其特征在于：所述激光测距仪发射出激光束，所述激光测距仪是激光干涉仪，或是激光多普勒测距仪，或是激光绝对距离测量仪，或是激光结构光位置传感器。

4.按权利要求1所述的装置，其特征在于：所述激光发射器安装在激光跟踪仪上；所述每个激光发射器发射出至少一条的激光束，所述激光束与激光测距仪发射的激光束平行。

5.按权利要求1所述的装置，其特征在于：所述激光发射器安装在两自由度转台上；所述每个激光发射器发射出至少一条的激光束；所述两自由度转台安装在激光跟踪仪上或固定安装在地面上；

6.按权利要求5所述的装置，其特征在于：所述两自由度转台具有一个水平转动自由度和一个俯仰转动自由度；所述两自由度转台包括控制其水平转角和俯仰转角的驱动装置，还包括测量其水平转角和俯仰转角的转角测量装置。

7.按权利要求4或5所述的装置，其特征在于：所述激光发射器的个数为1时，激光发射器发射线结构光，或发射十字线结构光，或发射点阵结构光。

8.按权利要求1所述的装置，其特征在于：所述接收器包括反射靶标、至少一块投射面板和至少一个成像单元，而且每个投射面板至少对应一个成像单元；其中反射靶标是后向反射镜，或是半透明的反射贴片；投射面板的形状选自平面，或是曲面，或是多个平面的组合，或是多个曲面的组合；投射面板的材料是散射透光板，或是表面粗糙的散射反光板；成像单元的视场范围与投射面板的大小基本相等。

9.按权利要求8所述的装置，其特征在于：当投射面板的材料为散射透光板时，所述成像单元处于投射面板的背侧或者内部，当投射面板的材料为散射反光板时，所述成像单元处于投射面板的前侧。

10.按权利要求8所述的装置，其特征在于：所述成像单元包括成像电子装置和位于成像电子装置与投射面板之间的成像镜头；其中成像电子装置选自位置敏感探测器、电荷耦合器件、电荷注入器件、或基于互补金属氧化物半导体的光学成像装置。

11.按权利要求8所述的装置，其特征在于：所述成像单元包括至少一个直接安装在投射面板表面上的感光测量装置，感光测量装置选自位置敏感探测器、电荷耦合器件、电荷注入器件、或基于互补金属氧化物半导体的光学成像装置。