具有增强的操纵部件的激光追踪器制造技术

技术编号:9493921 阅读:136 留言:0更新日期:2013-12-26 04:47
一种坐标测量装置,该坐标测量装置向目标发送第一光束,该目标返回一部分光作为第二光束。该装置包括:第一和第二马达,所述第一和第二马达将第一光束指向第一方向,所述第一方向由围绕第一轴的第一旋转角以及围绕第二轴的第二旋转角确定,所述第一旋转角和所述第二旋转角分别由所述第一马达和所述第二马达产生;第一和第二角度测量装置,分别测量所述第一和第二旋转角;测距仪,部分地基于第二光束的第一部分来测量从该装置到目标的第一距离;处理器,部分地基于第一距离以及第一旋转角和第二旋转角提供目标的3D坐标;以及装置顶侧的可伸缩柄。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种坐标测量装置,该坐标测量装置向目标发送第一光束,该目标返回一部分光作为第二光束。该装置包括:第一和第二马达,所述第一和第二马达将第一光束指向第一方向,所述第一方向由围绕第一轴的第一旋转角以及围绕第二轴的第二旋转角确定,所述第一旋转角和所述第二旋转角分别由所述第一马达和所述第二马达产生;第一和第二角度测量装置,分别测量所述第一和第二旋转角;测距仪,部分地基于第二光束的第一部分来测量从该装置到目标的第一距离;处理器,部分地基于第一距离以及第一旋转角和第二旋转角提供目标的3D坐标;以及装置顶侧的可伸缩柄。【专利说明】具有增强的操纵部件的激光追踪器相关申请的交叉引用本申请要求2012年I月30日提交的美国临时专利申请N0.61/592,049和2011年4月15日提交的美国临时专利申请N0.61/475,703的优先权,这两者的全部内容通过引用合并到本申请中。本申请还要求2012年2月21日提交的美国外观设计专利申请N0.29/413811的优先权,其全部内容通过引用合并到本申请中。
技术介绍
本公开涉及坐标测量装置。一组坐标测量装置属于通过向点发送激光束来测量该点的三维(3D)坐标的一类仪器。该激光束可能直接照射在该点上或照射在与该点相接触的回射器目标上。在任一情况下,该仪器通过测量到该目标的距离和两个角来确定该点的坐标。该距离是利用诸如绝对距离仪或干涉仪的测距装置来测量的。这些角是利用诸如角编码器的角测装置来测量的。该仪器内的万向光束转向机构使激光束指向关注点。激光追踪器是利用其发射的一个或多个激光束追踪回射器目标的特定类型的坐标测量装置。与激光追踪器紧密相关的坐标测量装置是激光扫描仪和全能测量仪。激光扫描仪将一个或多个激光束移动(step)至表面上的点。激光扫描仪拾取从表面散射的光并且根据该光确定到各点的距离和两个角。勘测应用中最常使用的全能测量仪可以用来测量漫反射或回射目标的坐标。在下文,在广义上使用术语激光追踪器以包括激光扫描仪和全能测量仪。通常,激光追踪器向回射器目标发送激光束。回射器目标的常用类型是包括嵌入金属球体内的立方隅角回射器的球形安装的回射器(SMR)。立方隅角回射器包括三个相互垂直的镜。作为这三个镜的共同交叉点的顶点位于球体的中心。由于球体内立方隅角的该配置,即使在SMR转动时,从顶点到保持SMR的任何表面的垂直距离保持恒定。结果,激光追踪器可以通过随着SMR在表面上移动而跟踪SMR的位置来测量表面的3D坐标。换言之,激光追踪器仅需要测量三个自由度(一个径向距离和两个角)以完全表征表面的3D坐标。一种类型的激光追踪器仅包括干涉仪(IFM)而不包括绝对距离仪(ADM)。在对象阻断了来自这些追踪器之一的激光束的路径的情况下,IFM丢失其距离参考。于是,操作员必须将回射器追踪至已知位置以在继续测量之前重置至参考距离。绕过这种限制的方式是将ADM置于追踪器中。如以下更详细地所述,ADM可以以对准即拍(point-and-shoot)的方式测量距离。一些激光追踪器仅包含ADM而不具有干涉仪。Bridges等人的美国专利N0.7,352,446 (‘446)(其内容通过引用包含于此)描述了仅具有能够精确地扫描移动目标的ADM(且无IFM)的追踪器。在‘446专利之前,绝对距离仪过慢而无法准确地找出移动目标的位置。激光追踪器内的万向机构可以用来将来自追踪器的激光束指向SMR。由SMR回射的光的一部分入射到激光追踪器中并且传递至位置检测器上。激光追踪器内的控制系统可以使用光在位置检测器上的位置来调整激光追踪器的机械轴的转动角,以保持激光束在SMR上居中。这样,追踪器能够跟随(追踪)在关注对象的表面上移动的SMR。用于激光追踪器的万向机构可以用于很多其它应用。作为简单示例,激光追踪器可以用于具有可视指示光束但没有测距仪的万向转向装置,以将光束转向至一系列回射器目标并且测量每个目标的角度。将诸如角编码器的角度测量装置附接至追踪器的机械轴。由激光追踪器所进行的一个距离测量和两个角度测量足以完全指定SMR的三维位置。可利用或提出了用以测量六自由度而非普通的三自由度的几种激光追踪器。Bridges等人的美国专利N0.7,800,758( ‘758)(其全部内容通过引用包含于此)和Bridges等人的美国公开专利申请N0.2010/0128259 (其全部内容通过引用包含于此)描述了示例性的六自由度(六D0F)系统。以前,激光追踪器未提供用于升降和运输的最佳部件。需要更好的部件来升降和运输激光追踪器。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例,坐标测量装置向远处的目标点发送第一光束,目标点返回第一光束的一部分作为第二光束,该坐标测量装置具有顶侧、底侧和重量。该测量装置包括:第一马达和第二马达,该第一马达和第二马达一起将第一光束指向第一方向,该第一方向由围绕第一轴的第一旋转角和围绕第二轴的第二旋转角确定,第一旋转角由第一马达产生,以及第二旋转角由第二马达产生。该测量装置还包括:用于测量第一旋转角的第一角度测量装置以及用于测量第二旋转角的第二角度测量装置;测距仪,该测距仪至少部分地基于由第一光学检测器接收的第二光束的第一部分来测量从坐标测量装置到目标点的第一距离;以及处理器,该处理器提供目标点的三维坐标,该三维坐标至少部分地基于第一距离、第一旋转角、以及第二旋转角;以及位于顶侧的可伸缩柄。根据本专利技术的另一实施例,坐标测量装置向远处的目标点发送第一光束,该目标点返回第一光束的一部分作为第二光束,该坐标测量装置具有顶侧和底侧。该坐标测量装置包括:第一马达和第二马达,第一马达和第二马达一起将第一光束指向第一方向,第一方向由围绕第一轴的第一旋转角以及围绕第二轴的第二旋转角确定,第一旋转角由第一马达产生以及第二旋转角由第二马达产生。该测量装置还包括:用于测量第一旋转角的第一角度测量装置以及用于测量第二旋转角的第二角度测量装置;测距仪,该测距仪部分地基于由第一光学检测器接收的第二光束的第一部分来测量从坐标测量装置到目标点的第一距离;处理器,该处理器提供目标点的三维坐标,三维坐标至少部分地基于第一距离、第一旋转角、以及第二旋转角;以及底侧上的凹陷把手,该凹陷把手是大到足以允许手指插入的凹□。根据本专利技术的另一实施例,坐标测量装置向远处的目标点发送第一光束,该目标点返回第一光束的一部分作为第二光束,该坐标测量装置具有顶侧和底侧。该坐标测量装置包括:第一马达和第二马达,第一马达和第二马达一起将第一光束指向第一方向,第一方向由围绕第一轴的第一旋转角以及围绕第二轴的第二旋转角确定,第一旋转角由第一马达产生以及第二旋转角由第二马达产生。该测量装置还包括:用于测量第一旋转角的第一角度测量装置以及用于测量第二旋转角的第二角度测量装置;测距仪,该测距仪部分地基于由第一光学检测器接收的第二光束的第一部分来测量从坐标测量装置到目标点的第一距离;处理器,该处理器提供目标点的三维坐标,三维坐标至少部分地基于第一距离、第一旋转角、以及第二旋转角;以及侧把手对,侧把手对包括第一侧把手和第二侧把手,第一侧把手与第二侧把手相对地位于坐标测量装置的一侧上,第一侧把手和第二侧把手位于顶侧与底侧中间的位置处,侧把手对被配置成由双手抓握。【专利附图】【本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:杰里米·M·加里乔纳森·罗伯特·戴肯尼斯·斯特菲詹姆士·K·韦斯特
申请(专利权)人:法罗技术股份有限公司
类型:
国别省市:

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