复杂轮廓曲面非接触三维数据测量的研究.pdf

!#$%’()*+,#%-%*./$0*1 ()+*/%+/%34/+,%’ 2 52 文章编号： （ ）增刊 !#$%’ #$(#’ 复杂轮廓曲面非接触三维数据测量的研究 、 ! ! ! 胡 丹 ，李 敏 ，常 江 （ 西华大学机械工程与自动化系，四川成都 ； 西南交通大学电气工程系，四川成都 ） !+ (!’) + (!’! 摘 要：本文作者介绍一种非接触式,,-三维数据测量仪，可对具有复杂轮廓的漫反射曲面进行测量、 获取表面轮廓的三维数据。文中介绍了该仪器的测量原理、微机控制系统和误差分析。 关键词：三维数据测量； ；光电测量；单片机应用 ,,- 中图分类号： 文献标识码： ./%!’ 0 离，分别都是一个可控制的定值。这样，以轴 为测 前言 02 量轴，通过测量物体表面各点到轴02 的距离以及步 随着机械、汽车、航天等制造业和服务、制鞋、玩具 进电机的转角，既可以得到物体上各点的柱坐标系参 等民用工业的发展，在模具制造业中对复杂表面进行 数。这些数据可以通过坐标系变换得到直角坐标系的 测量的需要越来越多。各种测量方法在相应的领域都 三维坐标数据。因此，通过两电机的转动计数，可以确 有成功的应用。本文以复杂不可展的慢反射回转型曲面 定物体表面的任一被测点的柱坐标参数 ，。而另一 为对象，介绍一种以,,-为核心的三维数据测量方法。 3 ! 坐标参数 可以通过光电测量方法得到。 ! 测量的实现 4 !! 测量系统 整个测量系统的组成框图如图 所示。单片机负 ! 责控制步进电机、激光发生器和线阵 、数据采集 ,,- 并将采集的数据传送给 机。 机负责测量系统 1, 1, 的开启、数据处理和图形的输出。单片机和 机之 1, 间的数据交换靠串行通讯来实现。 图 工作原理简图 激光从与 轴垂直的方向照射到物体表面上的 02 被测点 ，由于被测表面是漫反射面，激光束在 点产