基于蓝牙技术的光学测量机无线靶标控制

　　1 引 言

　　传统的三坐标测量机最大的弱点在于只能离线测量,效率低,为了适应制造加工业的发展,近年出现了很多不同类型的可应用于现场的精密测量设备,光学坐标测量机就是其中的一种比较有代表性的仪器。

　　光学坐标测量机是建立在摄影测量、数字成像、图像处理和精密测量原理基础上的新型精密测量技术，这种设备可以方便的应用于工作现场。光学坐标测量机中同样也需要测头与计算机之间进行信号交换，通常这种信号交换都是利用串口线进行的，由于工业现场存在环境的复杂性及不确定性，串口线会带来很大的麻烦，用无线方式替代串口线可以更加适应在线测量的要求。

　　无线通信是近年来很热门的一项技术,不论在日常生活中还是在生产制造的设备上,无线通信都可给予人们很大的方便,提高办事效率。无论在长距离传输及短距离传输上,用无线模式取代有线模式数据传输愈来愈被人们关注,逐渐被应用到各行各业的方方面面。但是并不是每个行业的人对底层的无线技术及协议都有所了解,本文将介绍一种利用蓝牙无线数传模块解决光学坐标测量机无线数据传输问题的方法,这种方法同样也可以应用到其它无线数据信号传输方面。

　　2 光学坐标测量机及其靶标的基本原理

　　计算机光学坐标测量机由一个靶标测头，两个CCD 摄像头，一台计算机三个基本设备构成(图 1)。

　　测量物体时，由手持靶标接触被测点，然后通知计算机已经确定被测点并要求开始测量，计算机接收到开始测量的信号马上通知两个CCD 摄像头，两个摄像头从不同的角度拍摄靶标图像并交给计算机进行识别，计算机得到不同角度拍摄的两幅靶标图像，可以根据双目立体视觉法计算出靶标上固有的几个标记点的位置，由于靶标上的标记点与测头的位置是事先固定好的并且严格定位的，所以计算机可以根据这几个标记点的位置计算出被测点坐标。

　　光学坐标测量机中靶标的制作材料是碳纤维，近年来碳纤维材料发展的比较快，它的强度大于一般金属，密度却不到铁的四分之一，最重要的是它的热膨胀系数非常低，这样随着测量环境温度的变化靶标的尺寸不会有太大的差异，标记点之间相对位置的定位精度就能够保证，可以满足我们测量精度的要求。

　　这种光学坐标测量机应用于现场需要解决靶标与计算机之间的通信问题，由于工业现场的复杂性以及不确定性，基于串口线连接的有线通信存在一定的弱点，给现场工作的人员带来很大的麻烦，所以靶标与计算机之间的通信接口需要设计成无线接口以适应在线测量的需要。无线传输通常有两种方法，即红外线传输以及无线射频传输，由于红外线要求方向性较强，不方便用在工作现场，无线射频却不需要强调特定的方向，并且可以通过障碍物。无线射频接口的设计方案一般有两种：1、选用无线收发芯片，从底层协议开发无线通信接口。2、直接购买无线数传模块，不需要开发无线通信的底层协议。