与有可分离球形回射器的六自由度探头一起使用的激光跟踪器

摘要

一种用于测量探头中心的三维坐标的方法包括：设置球形安装的回射器；设置探头组件；设置取向传感器；设置坐标测量装置；将球形安装的回射器放置在探头头部上；将第一光束从坐标测量装置导向球形安装的回射器；测量第一距离；测量第一旋转角；测量第二旋转角；至少部分地基于由取向传感器提供的信息来测量三个取向自由度；至少部分地基于第一距离、第一旋转角、第二旋转角以及三个取向自由度来计算探头中心的三维坐标；以及存储探头中心的三维坐标。

主权项

一种用于测量探头中心的三维坐标的方法(4900)，所述方法包括：设置球形安装的回射器(4234，4434)，所述球形安装的回射器包括安装在回射器本体中的回射器，所述回射器本体在其外表面的第一部分上具有第一球形形状，所述第一部分具有目标中心，所述回射器被配置成接收第一光束(46，984)并且返回第二光束(47，986)，所述第二光束为所述第一光束的一部分，所述第二光束在与所述第一光束的方向基本上相反的方向上行进(4905)；设置探头组件(4200，4400，4450，4480)，所述探头组件包括探头触针(4210，4410)和探头头部(4240，4430，4440，4475)，所述探头触针包括探头末端(4214，4414)，所述探头末端在其表面的第二部分上具有第二球形形状，所述第二部分具有探头中心，所述探头头部被配置成容置所述球形安装的回射器并且能够在将所述目标中心相对于所述探头组件保持在基本上恒定的位置处的同时使得所述球形安装的回射器绕所述目标中心旋转(4910)；设置取向传感器(910)，所述取向传感器被配置成测量所述探头组件的三个取向自由度(4263，4265，4270)(4915)；设置坐标测量装置(10)，所述坐标测量装置包括第一电机(2125)、第二电机(2155)、第一角度测量装置(2120)、第二角度测量装置(2150)、测距仪(120，160)、位置检测器(151)、控制系统(1520，1530，1540、1550)以及处理器(1520，1530，1531，1532，1533，1534，1535，1540，1550，1560，1565，1570，1590)，所述第一电机和所述第二电机被配置成一起将所述第一光束导向第一方向，所述第一方向由绕第一轴线(20)的第一旋转角和绕第二轴线(18)的第二旋转角确定，所述第一旋转角由所述第一电机产生并且所述第二旋转角由所述第二电机产生，所述第一角度测量装置被配置成测量所述第一旋转角并且所述第二角度测量装置被配置成测量所述第二旋转角，所述测距仪被配置成至少部分地基于由第一光学检测器接收的第二光束的第三部分来测量从所述坐标测量装置到所述球形安装的回射器的第一距离，所述位置检测器被配置成响应于所述第二光束的第四部分在所述位置检测器上的位置来产生第一信号，所述控制系统被配置成将第二信号发送给所述第一电机并且将第三信号发送给所述第二电机，所述第二信号和所述第三信号至少部分地基于所述第一信号，所述控制系统还被配置成将所述第一光束的第一方向调整到所述球形安装的回射器的空间中的位置，所述处理器被配置成确定所述探头中心的三维坐标，所述三维坐标至少部分地基于所述第一距离、所述第一旋转角、所述第二旋转角以及所述三个取向自由度(4920)；将所述球形安装的回射器放置在所述探头头部上(4925)；将所述第一光束从所述坐标测量装置导向所述球形安装的回射器(4930)；测量所述第一距离(4935)；测量所述第一旋转角(4940)；测量所述第二旋转角(4945)；至少部分地基于由所述取向传感器提供的信息来测量所述三个取向自由度(4950)；至少部分地基于所述第一距离、所述第一旋转角、所述第二旋转角以及所述三个取向自由度来计算所述探头中心的三维坐标(4955)；以及存储所述探头中心的三维坐标(4960)。