介绍了四路激光跟踪干涉三维坐标测量系统的工作原理,由于系统具有冗余特性,可以实现系统的自标定.重点研究了系统自标定的原理,采用初始动点的概念代替初始长度,建立了正确的自标定模型.提出了系统的标定和测量过程相互统一的新特征.最后综合运用各种数值算法对自标定模型进行了计算机仿真.仿真结果表明,激光跟踪干涉仪的测量误差对自标定参数的计算结果有重大影响.因此,自标定过程中需要保证激光跟踪干涉仪的测距精度.

三维伺服机构在柔性坐标测量系统中占有极重要的地位,在分析了其它激光跟踪机构的基础上,提出一种新型的独立式三维跟踪机构.详细论述了它的工作原理,同时也对伺服机构的加工误差、安装误差、伺服电路控制误差等进行了分析.实验证明了伺服转镜机构工作性能可靠,测量误差小,结构简单,容易控制.

研究了基于多边法的三维坐标测量系统的自标定问题,并首次给出了四路激光跟踪干涉仪和测量点布局的一些指导性原则.首先从系统自标定的数学模型入手,指出影响系统自标定的各个因素.通过大量的计算机仿真,研究各个因素对系统自标定的影响规律.最后综合得到了系统自标定应遵循的一些指导性原则,这些原则对于实际操作时进行合理的系统自标定、提高自标定精度乃至提高整个系统的测量精度具有重要意义.

介绍了冗余技术在多路激光跟踪干涉三维坐标测量系统中的应用.在分析激光跟踪干涉仪工作原理的基础上,采用3/n[G]表决冗余方式,进行了系统的冗余设计.详细论述了基于系统的冗余技术实现的各种重大作用如系统的自标定、挡光自恢复和误差补偿等.最后指出冗余设计应当成为系统设计的一项重要原则.