[发明专利]一种六自由度小位移非接触检测方法

摘要

本发明公开了一种六自由度小位移非接触检测方法，首先对被测对象定义三维坐标系，其中XY平面在被测对象表面，在XY平面内分别设置4个准直光源，沿Z轴方向对应4个准直光源设置4只光接收器，当被测对象发生6自由度位移变化时，将引起与其相固连的准直光源的位置和方向的变化，引起各光斑在对应光接收器光敏面上发生位移，根据测得的光斑在对应光接收器光敏面上发生位移，得到被测对象的六自由度上的位移。本发明的有益效果是可实现远距离非接触六自由度小位移的高精度测量。

主权项

一种六自由度小位移非接触检测方法，其特征在于按照以下步骤进行步骤1：首先对被测对象定义三维坐标系OXYZ，原点O和坐标轴X、Y在被测面上，按右手定则，坐标轴X、Y、Z两两相互垂直；定义沿3根坐标轴方向的3个平移自由度上的位移为Tx、Ty和Tz；定义绕3根坐标轴按右手定则转动的3个转动自由度上的转动位移为Rx、Ry和Rz；步骤2：以O点为圆心、R为半径，在XY轴构成的平面上画一个圆，圆与X、Y轴的四个相交点分别设置4个准直光源：准直光源u、准直光源d、准直光源L和准直光源r；步骤3：沿Z轴方向对应4个准直光源设置4只光接收器：光接收器u、光接收器d、光接收器L和光接收器r，各准直光源到对应光接收器敏感面的距离均为L；记各准直光源出射光与Z轴夹角均为θ；4只光接收器的分布圆半径为H，有H＝L*sinθ+R；定义4个光接收器坐标的Zi轴正向均沿对应准直光出射方向，i＝u,d,L,r，同时使XiYi面设置在光敏面内，并使Xi轴均平行于OXYZ坐标系的ZX面，且均与X轴夹锐角；Yi轴均平行于YZ面，并均与Y轴夹锐角；步骤4：当被测对象发生6自由度位移变化时，将引起与其相固连的准直光源的位置和方向的变化，引起各光斑在对应光接收器光敏面上发生位移，从而根据测得的光斑在对应光接收器光敏面上发生位移，得到被测对象的六自由度上的位移。