Etalon激光跟踪仪产品介绍

概述1.1激光跟踪测量系统（LaserTrackerSystem）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。

它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。

它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量°SMART310是Leica公司在1990年生产的第一台激光跟踪仪，1993年Leica公司又推出了SMART310的第二代产品，其后，Leica公司还推出了LT/LTD系列的激光跟踪仪，以满足不同的工业生产需要。

LTD系列的激光跟踪仪采用了Leica公司专利的绝对测距仪，测量速度快，精度高，配套的软件则在Leica统一的工业测量系统平台Axyz下进行开发，包括经纬仪测量模块、全站仪测量模块、激光跟踪仪测量模[8。

]块和数字摄影测量模块等[8]激光跟踪系统在我国的应用始于1996年，上飞、沈飞集团在我国第一次引进了SMART310激光跟踪系统；2005年上海盾构公司引进了Leica公司的一套LTD600跟踪测量系统，应用于三维管模的检测。

[52激]光跟踪测量系统的基本原理1.2近年来，激光跟踪测量系统的应用领域在不断扩大，很多公司都相继推出了各自品牌的激光跟踪仪，但所有的激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成的。

在本文中，实验采用的是LTD600激光跟踪测量系统（图2.1），因此具体讨论的基本原理是基于LTD600型的激光跟踪测量系统。

图2.1LTD600激光跟踪测量系统系统的组成1.2.1激光跟踪仪的实质是一台能激光干涉测距和自动跟踪测角测距的全站仪，区别之处在于它没有望远镜，跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴，三轴相交的中心是测量坐标系的原点。

它的结构原理如图2.2所示。

案例一：激光跟踪仪在汽车制造中的应用
总结词
精确测量、提高效率
详细描述
激光跟踪仪在汽车制造中主要用于对车身各部件进行精确测量，以确保它们符 合设计要求和规格。通过使用激光跟踪仪，制造商可以快速、准确地获取测量 数据，减少误差和返工，从而提高生产效率。
案例二：激光跟踪仪在航空航天领域的应用
总结词
高精度、安全性
THANK YOU
感谢聆听
更新软件
保持仪器软件更新至最新版本，以获得更好的性能和稳定性。
常见故障排除
01
02
03
测量失准
检查仪器是否校准，检查 连接线缆是否完好，重新 启动仪器尝试。
仪器无法开机
检查仪器电源是否正常， 检查电池是否需要充电或 更换。
线缆破损
如有线缆破损，及时更换 新的线缆。
05
激光跟踪仪的发展趋势与展望
技术创新
详细描述
在航空航天领域，激光跟踪仪被广泛应用于飞机和航天器的制造与维护。它能够提供高精度的测量 数据，确保零 部件的精确安装和整体结构的稳定性。此外，激光跟踪仪还可以用于检测飞机表面的平滑度和光泽度，从而提高 飞行的安全性和舒适性。
案例三
总结词
高效检测、降低成本
详细描述
在大型设备安装与调试过程中，激光跟踪仪能够快速、准确地检测设备的各项参数，如设备的几何尺 寸、位置和姿态等。通过使用激光跟踪仪，工程师可以减少传统测量方法所需的时间和人力成本，提 高工作效率，同时确保设备安装的准确性和稳定性。
02
激光跟踪仪的组成与性能
激光头
激光发射器
产生高精度、高稳定的激光束，用于测量和跟踪目 标。
光束控制装置
对激光束进行调制、整形和准直，确保光束质量和 稳定性。

8
测量பைடு நூலகம்围及参数
• 水平转角： 640°（± 320°）
• 垂直转角： +80°～ -60°
• 测量距离（IFM&ADM）： > 60米
• 角度分辨率： ±0.07 "
• 加速度：
>2 g
• 最大跟踪速度：
>3 m/s
• 电子水平仪精度： ±2 "
9
三维空间测量精度
• 静态： 5ppm（5µ m/m）
最大角速度：180º/s(π rad/s)
6
距离测量性能
•分辨率：0.5µm/m •采样速率：16,000/s •精度(MPE)：16µm+0.8µm/m
•最大径向加速度：30m/s 2，
最大径向速度：大于25m/s
7
API公司
• 美国自动精密工程公司（automated precision Inc.）。API公司在国际精密测量 领域享有很高的声誉。
坐标轴的偏转角 ，， 来确定。
24
位姿特性
• 位姿精确度 • 位姿重复性
25
其他测位姿特性方法
• 多激光跟踪干涉仪法（位置）
26
其他测位姿特性方法
• 超声三边测量法 • 机器人在三维空间中的位置用三个固定的
超声话筒得到的距离可以得到，超声话筒 接收装在机器人上的声源发出的超声脉冲 串。 • 如果机器人有三个独立的声源，并且每个 话筒能检测到来自三个声源的脉冲串，就 能检测到机器人的姿态。
倾斜角±45，°俯仰角 ±45°，旋转角 360° •电池供电无线操作，提高了工作效率 •与其他类似仪器相比，它尺寸更小、重量更轻、使用更方
便
17
三家公司产品主要性能比较

The LaserTRACER –以亚微米精度进行校准和检定Z公司概况Z The LaserTRACERZ TRAC-CAL 作误差图和补偿Z TRAC-CHECK 作精度检定Z当前发展Z我们的客户Etalon公司概况National Metrology InstituteOf GermanyEtalons 的业务伙伴:西门子给予机床的空间补偿系统(VCS)Z Etalon 软件可以直接生成西门子Sinumerik 控制器的空间补偿数据Z以ETALON 技术生成的补偿数据都经Siemens在各种设备测试验证Z于2008年四月Etalon 成为Siemens 方案伙伴成为蔡Etalon 成为蔡斯在三坐标测量仪补偿的业务伙伴Z蔡斯利用Etalon 技术为其不同的产品系列作校准Z蔡斯作为客户和服务提供者认证Etalon格式斯和合作进步开发技术Z蔡斯和Etalon合作进一步开发Etalon技术法拉克海德汉和其他机床控制器生产厂家的深入合作三坐标测量机和机床的精度Z对三坐标测量机和机床精度是一项关键指标对坐标测量机和机床精度是项关键指标Z没有数字补偿,最高的精度无法经济地达到Z15年了,机床领域现在也已开正当完整的误差补偿已成功应用于三坐标测量机始使用Z传统的误差图方法耗费时间并要求操纵者具多年的经验首先搞清楚21项误差是那些误差；因为测量机都直角坐标机床的几何偏差首搞清楚项是那为测机都是气浮的，按照气浮的误差产生种类分为转动误差和平动误差，按照不同的旋转轴向和平动方向每轴共有6项误差，三轴共18项，加上三轴的垂直度共计21项VDI 2617-3标识来源: PTB机械误差力丰制造科技有限公司力丰制造科技有限公司ETALON 方案LaserTRACER 补偿TRAC ‐CAL ®检定TRAC ‐CHECK ®TRAC ‐CAL误差图和补偿检测与标定力丰制造科技有限公司Th  LaserTRACER The L TRACERZ 干涉仪具 0,001 微米分辨率 (1) Z 拥有专利的标准球(2具形状偏差< 0 0,050微米 050微米 Z 针对气温,气压和湿度的环境补偿 长度测量不确定度: U= 0.2 µm + 0.3 µm/m力丰制造科技有限公司规格重量和尺寸 LaserTRACER重量 控制器重量 LaserTRACER高度 操作范围 仰轴角度范围 旋转轴角度范围 测量范围 精度 24小时激光频率稳定度 标准球稳定度 干涉仪分辨率 不确定度(k=2) 2∙10‐8 ± 0.1 微米 0,001 微米 0.2 微米+0.3 微米/米 ‐ 20° 至+ 85° ± 200° 0.2 米 up to 15 米 approx. 12 公斤 approx. 10 公斤 200 毫米力丰制造科技有限公司ETALON 方案补偿 TRAC‐CAL ®LaserTRACER检定 TRAC‐CHECK ®TRAC‐CAL误差图和补偿检测与标定力丰制造科技有限公司原理:“全球定位系统原理” 作机器校准Z 仅基于长度数据的完全误差评定 仅基 长度数据的完全 差评定 Z 利用干涉原理的长度测量在4-6个不同位置进行 Z LaserTRACER 的位置和盲点不必清楚力丰制造科技有限公司TRAC CAL模拟动画片 TRAC-CAL模拟动画片力丰制造科技有限公司TRAC-CAL短片 AC CA 短片力丰制造科技有限公司立式加工中心: 校正前后对比力丰制造科技有限公司卧式铣床: 校正前后对比力丰制造科技有限公司高精度三坐标测量机经 TRAC-CAL校正后用垂直球板 测量复核ƒ 测量测头偏置150毫米 ƒ 偏差 < 0.4 微米 ƒ 偏差小于球板的校准不确定度!力丰制造科技有限公司与传统激光跟踪仪的接口就最高精度的要求而言, Etalon由于其独 特的技术会是首选. 对轴行程达数米的设备,传统激光跟踪仪 是能满足的. 是能满足的 Etalon赋予它的软件方案与传统激光跟踪 仪的接口. Z徕卡 Z法如精度比较LaserTRACER vs Lasertracker以TRAC-CAL作误差图总结Z最高的精度定位直线度仰角偏转翻转垂直度:全部基于稳定化的激光波长Z定位, 直线度,仰角, 偏转,翻转, 垂直度: 全部基于稳定化的激光波长Z适合三坐标测量机和数控机床的误差图确定Z可用于任何工作体积Z快速(三坐标测量机3-4 小时, 机床2-3 小时)Z简单的准备和数据处理简单的准备数据处Z包含以蒙地卡罗方法作的不确定度计算Z多种数控系统和三坐标机接口和误差图格式供使用(library 扩展中)应用范例ETALON 方案LaserTRACER补偿TRAC ‐CAL ®检定TRAC ‐CHECK ®TRAC ‐CAL误差图和补偿检测与标定球棒激光干涉仪球板传统方法笨重的标准齐定期标定如球棒, 激光干涉仪, 球板笨重的标准齐, 需定期标定. 对每个测量方向,人工找正不可避免.以TRAC-CHECK作设备测试原理:The LaserTRACER 工作方式为“静止模式” ,而测量方向是设备运动自动找正Z激光位移测量于各方向不需人手找正Z数据评估根据ISO 10360(三坐标机) 或ISO 230(机床)进行ISO10360(三坐标机)或ISO230TRAC-CHECK原理AC C C原理以TRAC-CHECK测试设备总结Z最高精度Z半自动的过程Z干涉仪不需找正Z快速执行: 完整几何测试在30分钟完成快速执行:完整几何测试在30分钟完成Z完整的报表功能满足最高的索源要求Z三坐标机方面: 符合下版本的ISO10360标准三坐标机方面:符合下一版本的ISO-10360标准Z机床方面:符合下一版本的ISO 230-2和6标准符合转台精度测试(TRAC-CHECK)Z 符合ISO 230-4 Z 最高精度(仅基于围拢极稳定的中心并按干涉原理的距离测量)Z 没有耗费时间的找正Z 旋转半径可达12 米Z 无需增加硬件不间断测量Z更快的标定Z更高的取样速度运用LaserTRACER高精度实时三维定位系统运用L TRACER高精度实时三维定位系统自我标定精度达微米Z自我标定, 精度达0.2微米ETALON的客户Z Over 35 systems sold in Europe, USA, Japan and KoreaO t ld i E USA J d KZ Customers in the CMM branch:‐CarlZeiss IMT GmbH/Germany‐Physikalisch‐Technische Bundesanstalt (PTB) / Germany‐National Physical Laboratory (NPL)‐Volkswagen GermanyAG/‐Eumetron GmbH / Germany‐Optical Gaging Products INC. (OGP) / USAFundação (Centros de Refêrencia em Tecnologias Inovadoras) / Brazil ‐CERTI‐INTI (Instituto Nacional de Tecnolog¡a Industrial) / Argentina‐Stanford University /USA (SLAC)Customers in the machine tool branch :‐Dr. Johanners Heidenhain GmbH / Germany‐Röders TEC GmbH / Germany‐Airbus‐Fraunhofer Institute IPT, IPK, IWU / Germany‐Universität Darmstadt (PTW) / Germany‐University of Huddersfield / Großbritannien‐AfM Technology GmbH (service provider for machine tools) / Germany ‐Sigma 3D GmbH (service provider for machine tools) / Germany‐Axist (service provider for machine tools) / Italy‐HIT Automotive / Korea‐YKT / JapanGebüde e e asc e ab e‐Gebrüder Heller Maschinenfabriken谢谢!。

激光跟踪仪原理
激光跟踪仪是一种使用激光束来跟踪目标物体的仪器。

它的工作原理基于激光的特性以及光的传播规律。

激光跟踪仪的主要组成部分包括激光发射器、接收器和信号处理器。

激光发射器发射一束激光光束，经过透镜成为平行光束，并照射到目标物体上。

当激光光束碰撞到目标物体上时，会产生反射或散射。

这些反射或散射的光被接收器接收，并转换成电信号。

接收器将电信号传输给信号处理器进行处理。

在信号处理器中，会对接收到的电信号进行分析和处理，以确定目标物体的位置、方向和运动状态。

通过计算出目标物体相对于激光跟踪仪的偏移角度和距离，可以实现对目标物体的精确定位和跟踪。

激光跟踪仪的工作原理基于三角测量原理和光的传播速度。

通过测量激光光束从激光发射器到目标物体再到接收器的时间差，可以计算出目标物体与激光跟踪仪之间的距离。

结合光束在空间中的角度信息，可以计算出目标物体的具体位置。

激光跟踪仪具有精确度高、反应速度快、适用于远距离测量等优点，在工业、航空航天等领域有着广泛的应用。

通过激光跟踪仪可以实现目标物体的检测、定位、跟踪和测量等功能，为各种应用提供了可靠的技术支持。

激光跟踪仪工作原理-回复激光跟踪仪（Laser Tracker）是一种广泛应用于精密测量和三维坐标测量领域的仪器。

它能够通过激光光束实时跟踪目标并测量其位置和姿态，具有高精度和高稳定性的特点。

在本文中，我们将介绍激光跟踪仪的工作原理，并逐步解释其实现精密测量的过程。

一、激光测距原理激光跟踪仪的工作原理基于激光测距技术。

激光是一种特殊的光源，具有高度的方向性、单色性和相干性，能够通过空气以及一些物质的透明介质传输。

激光跟踪仪利用激光束与目标表面的交互作用，通过测量激光束的入射角度和反射角度的差异来计算目标与仪器之间的距离。

二、测量系统结构激光跟踪仪的测量系统主要由激光发射器、探测器和相关器组成。

激光发射器负责发出激光光束，探测器用于接收反射光，并将其转换为电信号。

相关器用于测量入射光束和反射光束之间的相位差异，然后根据相位差计算目标与仪器之间的距离。

三、基准准直激光跟踪仪的准确性和稳定性依赖于其基准准直的精度。

在使用激光跟踪仪进行测量之前，需要进行基准准直操作，即将仪器的坐标系与实际的坐标系进行匹配。

这通常通过测量一系列已知位置的参考点来实现，然后根据这些测量结果进行坐标系的校正和校准。

四、目标反射激光跟踪仪通过测量激光束与目标表面的交互作用来确定目标的位置和姿态。

目标通常需要具备一定的反射性能，以便激光光束能够被有效地反射回探测器。

反射性能可以通过目标表面的材料和涂层来控制和改善。

五、跟踪和测量一旦目标反射激光光束被探测器接收到，相关器就会开始测量入射光束和反射光束之间的相位差异。

相位差可以通过不同的技术进行测量，例如在时间上测量或频率上测量。

根据相位差，激光跟踪仪能够计算目标与仪器之间的距离，并通过其他的测量和计算方法来确定目标的位置和姿态。

六、误差校正和数据处理激光跟踪仪的测量过程中会存在一些误差，例如仪器自身的误差、环境影响等。

为了提高测量精度，需要对这些误差进行校正和补偿。

误差校正和数据处理通常采用一些数学模型和算法，根据测量结果进行拟合和计算，以得到最终的测量结果。

激光跟踪仪原理激光跟踪仪是一种常用于测量和追踪目标运动的仪器。

它利用激光束的特性，通过发射、接收和处理光信号来实现对目标的跟踪。

本文将介绍激光跟踪仪的原理和工作过程。

激光跟踪仪的原理基于激光的特性。

激光是一种特殊的光束，具有单色、单行波、高亮度和相干性等特点。

这些特性使得激光在目标跟踪中具有很大的优势。

激光跟踪仪首先通过激光发射器产生一束激光束，然后将其发射到目标上。

当激光束照射到目标表面时，部分光束被目标表面反射回来，称为反射光。

这些反射光中包含了目标的信息，如目标的形状、大小和位置等。

接下来，激光跟踪仪通过接收器接收反射光，并将其转换为电信号。

接收器通常由光电二极管或光电倍增管等光电器件组成。

光电器件可以将光信号转换为电信号，以便进一步处理和分析。

接收到的电信号经过放大和滤波等处理后，被送入信号处理器进行处理。

信号处理器根据接收到的信号，可以计算出目标的距离、角度和速度等信息。

这些信息可以用来描述目标的位置和运动状态。

在信号处理的过程中，激光跟踪仪通常采用一些特殊的算法和技术来提高跟踪的精度和稳定性。

例如，自适应滤波、卡尔曼滤波等算法可以用来抑制噪声和滤除干扰，从而提高跟踪的准确性。

激光跟踪仪的工作过程可以分为三个主要步骤：发射、接收和处理。

在发射阶段，激光跟踪仪通过激光发射器产生激光束，并将其发射到目标上。

在接收阶段，激光跟踪仪通过接收器接收目标反射回来的光信号，并将其转换为电信号。

在处理阶段，激光跟踪仪通过信号处理器对接收到的电信号进行处理和分析，从而得到目标的位置和运动状态。

激光跟踪仪在许多领域中都有广泛的应用。

例如，它可以用于航天、航空、船舶、汽车和机器人等领域中的目标跟踪和定位。

通过激光跟踪仪，可以实时监测目标的位置和运动状态，从而提高系统的安全性和可靠性。

激光跟踪仪是一种利用激光束进行目标跟踪的仪器。

它通过发射、接收和处理光信号，可以实现对目标的跟踪和定位。

激光跟踪仪在许多领域中都有广泛的应用，对提高系统的安全性和可靠性起着重要的作用。

工作条件
绝对跟踪仪是Leica工业测量系统推出的
Hale Waihona Puke 3、工作原理一款便携式测量系统，它利用激光进行精 确的测量和检测，其测量范围可以包容直 径达160米的球形测量空间 。 绝对激光跟踪仪通过跟踪一个带镜面的 小球，也就是大家所熟知的反射球，测得 物体的三维坐标。 通过手持式反射球，操作人员可以对被 测物体进行自由采点检测，同时得到实际 值与理论值之间偏差的实时反馈。
160m
水平方向
垂直方向
360º
+45º
U xyz = +/-10µm + 5µm/m（2.5x5x10m范围内） U xyz = +/-15µm + 6µm/m（整个量程） 分辨率：0.32µm 精度：0.5µm/m 分辨率：0.1µm
全量程160米范围不超过10µm
3000点/秒 >4米/秒 >6米/秒 >2g 无限大 工作温度 存放温 度 相对湿度 操作海拔高度 0℃ - 40℃ -10℃ - 60℃ 10 - 90%，无凝结 0-5，000米
激光跟踪仪和便携式 关节臂测量机的简介
一、激光跟踪仪
1、厂家及型号 海克斯康测量技术(青岛) 有限公司 Leica AT901-B激光跟踪
2、基本参数
最大测量距离（直径） 测量范围 测量精度 激光干涉仪（IFM）精度 绝对测距仪（ADM）精度 数据采集速率 横向跟踪速度 径向跟踪速度 横向加速度 径向加速度
4、应用范围
激光跟踪仪广泛应用于航空 航天、汽车、造船、风电等行业。 可实现对原型机制造、加工检验、 工件装配的检验；可对精密的工装、 夹具和检具进行检测。 对大型物体(比如飞机)和小型物体 都可以实现精度达到微米级的精密 测量。

激光跟踪仪测量原理
激光跟踪仪是一种光学测量仪器，可以实现对移动物体的实时测量和跟踪，支持千兆
米的精准定位，在工业自动化测量中有着广泛的应用。

1、激光发射一束恒定的光线，激光发射器由激光二极管（LD）、光学元件、电源控
制器等组成。

将光源聚焦成一束点聚焦在物体表面上，形成一个可视的小点，用于测量移
动物体的位置和距离。

2、当移动物体出现在小点上时，会反射回一个亮点。

准直镜片将反射回来的光线准直，然后投射到近处的接收仪上。

接收仪上装有探测器，将光信号转换成电信号，然后获
取移动物体的位置信息。

3、激光跟踪仪发射的光线亮度分为定点和移动。

当物体表面发生变化时，它会发出
光波，将反射回来的光波传递到接收仪，然后检测移动物体的位置，实现跟踪。

4、激光跟踪仪经过显示器将信息传输到中央处理器，实时记录和处理移动物体的位置。

由于它可以实时跟踪，所以拥有良好的测量精准性，这又是一种非常有效的测量工具。

总之激光跟踪仪可以实时记录和处理物体的位置信息，具有高精度、实时性和可靠性
等特点，在工业自动化测量中有着广泛的应用。

激光跟踪仪原理
激光跟踪仪是一种利用激光技术进行目标跟踪的设备，它在军事、航空航天、船舶、地质勘探等领域都有着重要的应用价值。

激光跟踪仪的原理是基于激光束的发射、接收和信号处理，通过测量目标与仪器之间的距离和方向，实现对目标的精确定位和跟踪。

首先，激光跟踪仪通过激光器发射一束激光束，这个激光束经过光学系统的聚焦和调整后，形成一个细小的光斑，然后照射到目标物体上。

目标物体表面的反射光被接收器接收后，经过光电探测器转换成电信号，再经过信号处理系统进行放大和滤波处理，最终得到目标物体的位置信息。

其次，激光跟踪仪的原理还涉及到光电探测器的工作原理。

光电探测器是将接收到的光信号转换成电信号的装置，它通常由光电二极管、光电倍增管或光电二极管阵列等组成。

当激光束照射到目标物体上并反射回来时，光电探测器会将接收到的光信号转换成电信号，并传输给信号处理系统进行进一步处理。

另外，激光跟踪仪的原理还包括信号处理系统的工作原理。

信号处理系统是将接收到的电信号进行放大、滤波、数字化等处理的
装置，它可以有效地提取出目标物体的位置信息，并进行数据处理和分析。

通过信号处理系统，激光跟踪仪可以实现对目标物体的精确定位和跟踪，为后续的应用提供了可靠的数据支持。

总的来说，激光跟踪仪的原理是基于激光技术和光电技术相结合的成果，它通过激光束的发射、接收和信号处理，实现了对目标物体的精确定位和跟踪。

激光跟踪仪在军事、航空航天、船舶、地质勘探等领域都有着重要的应用前景，它为相关领域的研究和应用提供了重要的技术支持，具有着广阔的发展前景。

激光跟踪仪的使用方法及精度评定激光跟踪仪是一种用于测量物体运动的高精度设备。

它利用激光束对目标进行跟踪和测量，可以广泛应用于工业、医疗、科研等领域。

本文将介绍激光跟踪仪的使用方法及精度评定。

一、激光跟踪仪的使用方法1. 设置仪器：首先，将激光跟踪仪安装在稳固的支架上，并调整好仪器的角度和高度，以确保激光束能够准确照射到目标上。

2. 校准仪器：使用仪器自带的校准装置对激光跟踪仪进行校准，以保证测量结果的准确性。

3. 瞄准目标：将激光束对准需要跟踪的目标，确保激光束能够准确照射到目标上，并调整仪器的焦距，以获得清晰的图像。

4. 开始测量：启动激光跟踪仪，并开始对目标进行跟踪和测量。

仪器会记录下目标的运动轨迹和相关数据。

5. 数据处理与分析：将测量得到的数据导入计算机，利用专业的软件对数据进行处理和分析，得出目标的运动参数和轨迹。

二、激光跟踪仪的精度评定1. 测量精度：激光跟踪仪的测量精度是评估其性能的重要指标。

一般来说，测量精度是指测量结果与真实值之间的偏差。

通过与其他高精度设备的对比测量，可以评定激光跟踪仪的测量精度。

2. 稳定性：激光跟踪仪的稳定性是指在长时间测量过程中，仪器的测量结果是否稳定不变。

通过连续测量同一目标的运动轨迹，并分析测量结果的稳定性，可以评定激光跟踪仪的稳定性。

3. 重复性：激光跟踪仪的重复性是指在多次测量同一目标时，测量结果的一致性程度。

通过多次测量同一目标，对比测量结果的差异，可以评定激光跟踪仪的重复性。

4. 环境适应性：激光跟踪仪在不同环境条件下的测量性能也需要评定。

例如，在强光干扰下或者震动环境下的测量精度是否受到影响等。

激光跟踪仪的使用方法包括设置仪器、校准仪器、瞄准目标、开始测量和数据处理与分析。

而其精度评定则包括测量精度、稳定性、重复性和环境适应性等方面的考量。

通过合理使用和评估激光跟踪仪的性能，可以提高测量的准确性和稳定性，确保其在各个领域的应用效果。

TRAC-CAL
Error mapping and compensation
Testing and qualification
© Etalon AG
The Principle:
“GPSPrinciples” for machine calibration
Interferometrical length measurement from 4-6 positions
© Etalon AG
Geometry deviations of a Cartesian Machine
Notation according to VDI 2617-3
Source: PTB
© Etalon AG
The ETALON solution
LaserTRACER TRAC-CAL ® TRAC-CHECK ®
© Etalon AG
Summary Error Mapping with TRAC-CAL
Highest accuracy All deviations solely based on the wavelength of a stabilized laser For linear axes: linear position, straightness, pitch, yaw, roll, squareness For polar axes: angular positioning, axial motion, radial motions, tilt motions, squareness Suitable for error mapping of CMMs and machine tools Applicable for any size of working volume Fast execution: CMMs 3 - 4 h, machine tools 2 - 3 h Simple setup and data handling Included uncertainty calculation by Monte Carlo methods Interfaces and error mapping format for many CMMs and machine tool controllers available (and library is expanding)

激光跟踪仪工作原理
激光跟踪仪是一种用于实时跟踪运动物体的设备。

它的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 发射激光：激光跟踪仪内部装有激光发射器，通过控制电路向外发射一束红激光束。

这束激光经过透镜系统后形成一条细长的光线。

2. 照射物体：将激光光线照射到需要跟踪的物体上。

物体表面被激光照射后会反射部分光线，形成一个光斑。

3. 接收光线：激光跟踪仪内部配有接收器，用于接收物体反射回来的光线。

4. 光信号处理：接收器将接收到的光信号转换为电信号，经过一系列信号处理电路进行放大、滤波等处理，以提高信号质量和稳定性。

5. 光斑分析：对接收到的光信号进行分析，从中提取出物体位置信息。

这一过程可以通过计算光线在像平面上的位置或通过计算光斑在图像上的位置来实现。

6. 数据输出：经过计算分析后，激光跟踪仪将跟踪到的物体位置数据输出给用户。

可以通过数字接口（如USB）或模拟接口（如电压输出）将数据传输给计算机或其他设备。

通过不断地发射、照射、接收和分析光信号，激光跟踪仪可以
实时准确地跟踪物体的位置和运动轨迹。

这种技术在虚拟现实、运动分析、工业自动化等领域有着广泛的应用。

激光跟踪仪工作原理-回复激光跟踪仪是一种用激光束追踪目标物体并测量其位置、速度和方向的仪器。

它广泛应用于航空航天、工业制造、机器人等领域。

本文将详细介绍激光跟踪仪的工作原理，从激光的发射和接收到数据处理的各个环节逐步解析。

一、激光发射激光跟踪仪的第一步是通过激光器产生一束窄束的激光光束。

激光光束具有高能量密度、高定向性和单色性等特点，使其能够长距离传输并保持较小的束腰直径。

激光器通常采用半导体激光器或固体激光器，可以根据不同的应用需求选择合适的光源。

二、光束整形与对准激光光束发出后，需要经过光束整形系统进行整形和对准。

光束整形系统通常由凸透镜、凹透镜和光学透镜组成，它的主要作用是调整激光光束的径向和切向尺寸，并将光束调整到与被跟踪对象重合的位置。

这样可以确保光束能够在被跟踪对象表面形成一个可以被接收器接收到的明亮点，从而提高测量的准确性。

三、光束发射经过光束整形系统整形的激光光束被发射到被跟踪目标物体上。

在目标物体表面，激光光束被反射或散射，并形成一个明亮的点。

这个点代表了激光光束的投射点，它的位置和运动信息可以通过测量来获取。

四、光束接收接收到反射或散射光线后，光束需要进一步经过光学系统捕获和聚焦到接收器上。

光学系统通常包括凸透镜、光电二极管等元件，它们的作用是将接收到的光线集中到接收器上，并转换为电信号。

光电二极管是最常用的光电转换器件之一，它可以将光信号转换为可测量的电压信号。

五、信号处理接收器将电光信号转换为电信号后，需要经过信号处理模块进行进一步的处理和解码。

信号处理模块通常包括放大器、滤波器、模数转换器等，它们的作用是增加信号的强度、滤除噪声和将模拟信号转换为数字信号。

数字信号可以通过计算机或嵌入式系统进行进一步的分析和处理。

六、数据处理最后一步是对接收到的数据进行处理。

数据处理可以根据具体的应用需求而定，可以是实时显示和分析，也可以是导入到其他软件或系统进行进一步的处理和应用。

通过对接收到的信号进行处理，可以得到目标物体的位置、速度和方向等关键信息，从而实现激光跟踪仪的目的。

1.1 概述激光跟踪测量系统（Laser Tracker System）是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。

它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。

它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。

SMART310是Leica公司在1990年生产的第一台激光跟踪仪，1993年Leica公司又推出了SMART310的第二代产品，其后，Leica公司还推出了LT/LTD系列的激光跟踪仪，以满足不同的工业生产需要。

LTD系列的激光跟踪仪采用了Leica公司专利的绝对测距仪，测量速度快，精度高，配套的软件则在Leica统一的工业测量系统平台Axyz下进行开发，包括经纬仪测量模块、全站仪测量模块、激光跟踪仪测量模块和数字摄影测量模块等[8]。

激光跟踪系统在我国的应用始于1996年，上飞、沈飞集团在我国第一次引进了SMART310激光跟踪系统；2005年上海盾构公司引进了Leica公司的一套LTD600跟踪测量系统，应用于三维管模的检测。

1.2 激光跟踪测量系统的基本原理[52]近年来，激光跟踪测量系统的应用领域在不断扩大，很多公司都相继推出了各自品牌的激光跟踪仪，但所有的激光跟踪测量系统基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成的。

在本文中，实验采用的是LTD600激光跟踪测量系统（图2.1），因此具体讨论的基本原理是基于LTD600型的激光跟踪测量系统。

图2.1 LTD600激光跟踪测量系统1.2.1 系统的组成激光跟踪仪的实质是一台能激光干涉测距和自动跟踪测角测距的全站仪，区别之处在于它没有望远镜，跟踪头的激光束、旋转镜和旋转轴构成了激光跟踪仪的三个轴，三轴相交的中心是测量坐标系的原点。

它的结构原理如图2.2所示。

其中角度值由安装在跟踪头上的两个 编码器给出，距离值由跟踪头中的激 光干涉仪给出
激光跟踪仪工作原理
目标靶镜原理入射靶Βιβλιοθήκη 的光束将沿原路返回距离测量部分
包括激光干涉法距离测量装置和放置在被测物体上的逆反 射器等。干涉测距是利用光学干涉法原理，通过测量干涉条纹的 变化来测量距离的变化量。一般的干涉测距只能测量相对距离， 如果激光束被打断，则必须重新回到基点以重新初始化。通过 IFM装置和ADM装置分别进行相对距离测量和绝对距离测量。 IFM是基于光学干涉法的原理，通过测量干涉条纹的变化来测量 距离的变化量，因此只能测量相对距离。而跟踪头中心到鸟巢的 距离是已知固定的，称为基准距离。ADM装置的功能就是自动重 新初始化IFM，获取基准距离。ADM通过测定反射光的光强最小 来判断光所经过路径的时间，来计算出绝对距离。当反射器从鸟 巢内开始移动，IFM测量出移动的相对距离，再加上ADM测出的 基准距离，就能计算出跟踪头中心到空间点的绝对距离。
激光跟踪仪的优点
全自动跟踪，不需要人员瞄准
测量速度快，每秒可达1000次，适用 于动态目标检测。
激光跟踪测量仪的应用

在重型机械制造业中，大尺寸部件的检测和逆 向工程 三维管片和模具测量系统 在线检测车身、测量汽车外形、汽车工装检具 的检测与调整 飞机行架的定位安装，飞机外形尺寸的检测， 零部件的检测，飞机的维修等 视频 轮船外形尺寸的检测，重要部件安装位置的检 测等
激光跟踪仪介绍
——Laser tracker
激光跟踪仪的外观
激光跟踪系统坐标测量原理
P z β y O α x 如图，设P（x，y，z）为被测空间点， 假设点P 到点O 的距离为L，OP与z轴 夹角及x轴夹角已知，则有如下关系：

激光跟踪仪靶球激光跟踪仪靶球是一种用于定位和跟踪的设备，广泛应用于运动分析、虚拟现实和工业制造等领域。

本文将介绍激光跟踪仪靶球的原理、应用和未来发展趋势。

一、激光跟踪仪靶球的原理激光跟踪仪靶球是一种设计精密的球形装置，其内部集成了激光发射器和接收器。

激光发射器通过发射高频脉冲激光，在空气中形成可见的光束。

当光束照射到靶球上时，靶球会反射回激光信号。

接收器捕获并分析反射回来的信号，从而计算出靶球的位置和方向。

靶球内部的传感器系统能够检测光线的时间差，利用三角测量法计算出相对于跟踪仪的角度和距离。

通过不同位置的靶球，可以实现对三维空间中目标物体的跟踪定位。

二、激光跟踪仪靶球的应用1.运动分析：激光跟踪仪靶球广泛应用于运动分析领域。

在体育科学研究中，运动员可以带着激光跟踪仪靶球进行动作实时监测，以获取运动轨迹、角速度和加速度等关键参数。

这些数据对运动员的技术提高和伤病预防至关重要。

2.虚拟现实：激光跟踪仪靶球在虚拟现实领域也有广泛应用。

将多个靶球安装在人体关节上，可以精确捕捉用户的动作，并将其实时反馈到虚拟环境中。

这使得用户能够与虚拟物体进行更加逼真的互动，提供了更加身临其境的体验。

3.工业制造：激光跟踪仪靶球在工业制造中的应用也日益重要。

在装配线中，可以使用激光跟踪仪靶球对机械臂或机器人进行精确定位和控制。

这有助于提高生产效率和产品质量，并减少人为错误的发生。

三、激光跟踪仪靶球的未来发展趋势激光跟踪仪靶球在领域应用中取得了令人瞩目的成就，但仍然存在一些挑战和改进的空间。

未来发展趋势主要包括以下几个方面：1.精度提高：目前的激光跟踪仪靶球已经能够实现较高的精度，但仍有进一步提高的空间。

未来的研究可以集中于改善光束辐射和反射的特性，以及传感器系统的更精确测量。

2.实时性改进：对于运动分析和虚拟现实等领域，实时性是一个至关重要的因素。

未来的激光跟踪仪靶球应具备更高的实时性，以满足更复杂和快速的运动跟踪需求。