[发明专利]一种柔性机器人应力检测机构

说明书

本发明涉及一种材料表面为大曲率的微变形测量装置，特别涉及一种柔性机器人应力检测机构。包括激光发生器、扫描振镜、传感器及控制系统，其中激光发生器用于在被检测材料受载荷前后表面的检测点发射激光束，激光束在该检测点产生反射轨迹；扫描振镜设置于激光发生器的前端，用于控制激光束的偏转角度；传感器用于采集激光束和反射轨迹的图像信号，且将该图像信号发送至控制系统；控制系统用于控制激光发生器及接收传感器发送的图像信号、且对获得的该图像信号进行处理，从而获得检测点的微变形。本发明使微变形测量获得更高数量级的精度，尤其是可获得高精度的表面曲率数值。

技术领域

本发明涉及一种材料表面为大曲率的微变形测量装置，特别涉及一种柔性机器人应力检测机构。

背景技术

一般地，三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据，可以获取空间点位及其变化信息。但是，现有的三维激光扫描是典型的云点技术，其微变形测量获得的精度不高，尤其是难以获得高精度的表面曲率数值。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种柔性机器人应力检测机构，该机构使微变形测量获得更高数量级的精度，尤其是可获得高精度的表面曲率数值。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种柔性机器人应力检测机构，包括激光发生器、扫描振镜、传感器及控制系统，其中，

所述激光发生器用于在被检测材料受载荷前后表面的检测点发射激光束，所述激光束在该检测点产生反射轨迹；

所述扫描振镜设置于所述激光发生器的前端，用于控制所述激光束的偏转角度；

所述传感器用于采集所述激光束和所述反射轨迹的图像信号，且将该图像信号发送至所述控制系统；

所述控制系统用于控制所述激光发生器及接收所述传感器发送的图像信号、且对获得的该图像信号进行处理，从而获得检测点的微变形。

所述传感器至少为三个、且分布在所述被检测材料的周围。

所述传感器为三个、且探测方向互相正交。

一所述传感器的探测方向与所述激光发生器空间方向平行。

所述激光发生器设置于用于变换空间位姿的激光测量伺服运动云台上。

所述传感器设置于用于变换空间位姿的图像采集伺服运动云台上。

所述柔性机器人应力检测机构，还包括用于驱动被检测材料高速转动的载荷模拟装置。

当所述反射轨迹为散斑时，在所述被检测材料的表面喷涂液态溶剂层，通过检测液态溶剂层进行检测微变形。

所述激光发生器、扫描振镜、传感器及控制系统形成闭环的伺服控制系统。

所述传感器通过采集检测点的激光束和反射轨迹图像信号，进而得到检测点的空间坐标和曲面表面曲率，所述控制系统利用数值分析中的插值算法，计算模拟出三维变形的数学模型，从而获得检测点的微变形。

本发明的优点及有益效果是：首先，本发明可以利用激光测量的高速性和计算机云计算的实时处理能力，进行动态全息测量。其次，本发明可以根据数值分析的方法和角度几何放大不失真性，获得更高精度。最后，可以根据计算机图形学理论进行实时动态显示，达到可视化的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工作原理示意图。