激光跟踪系统
激光跟踪原理
激光跟踪原理激光跟踪技术是一种利用激光束对目标进行精确定位和跟踪的技术。
它在军事、航天、航空、工业制造等领域有着广泛的应用。
激光跟踪系统通常由激光器、光电探测器、控制系统等部件组成，通过精密的光学设计和精准的控制算法，实现对目标的高精度跟踪。
本文将介绍激光跟踪的原理和相关技术。
激光跟踪系统的原理是利用激光束的高能量和直线传播特性，通过光电探测器对目标进行实时监测和测量，然后通过控制系统对激光束进行精确调节，实现对目标的跟踪。
激光跟踪系统通常采用自动跟踪算法，能够实现对运动目标的自动捕获和跟踪，具有高精度、高速度和抗干扰能力强的特点。
激光跟踪系统的核心技术包括激光器、光电探测器和控制系统。
激光器是激光跟踪系统的光源，通常采用半导体激光器或固体激光器，具有输出功率高、波长稳定、光束质量好等特点。
光电探测器是激光跟踪系统的“眼睛”，能够实时接收目标反射的激光信号，并将其转换为电信号输出。
控制系统是激光跟踪系统的“大脑”，能够实时处理光电探测器输出的信号，并通过精密的控制算法对激光器进行精确调节，实现对目标的跟踪。
激光跟踪系统的工作过程通常包括目标检测、目标捕获和目标跟踪三个阶段。
首先，光电探测器接收目标反射的激光信号，实时检测目标的位置和运动状态；然后，控制系统根据光电探测器输出的信号，对激光器进行精确调节，实现对目标的捕获；最后，控制系统根据目标的运动状态，实时调节激光束的方向和强度，实现对目标的跟踪。
激光跟踪系统具有高精度、高速度和抗干扰能力强的特点，能够实现对运动目标的精确定位和跟踪。
它在军事目标识别、航天器对接、航空器导航、工业制造等领域有着广泛的应用前景。
随着激光技术和控制算法的不断进步，激光跟踪系统将会在更多领域发挥重要作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
英国META激光跟踪系统介绍
传感器的性能等同于标准的 MT 系列， 但带有安装高度显著增高。 它们用于典型 的找寻(finding)a 应用，但也适合于跟踪。
1.2 控制系统
下面列举了 Meta 生产的一些的控制系统： • MTF – 只用于找缝的系统； • MTR – 完整的找缝和跟踪系统； • MTR Integrated – 插板式的找缝和跟踪系统； • MTX-HS – 完整的高速跟踪系统，使用一个滑架安装在机器人上。
珠海市金宝热融焊接技术有限公司
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Laser Pilot 系统技术手册
合，如抛光、去毛刺、粘接和密封。实际上这些传感器能够为任何工件位置偏差太 大而不能进行加工的机器人应用场合，提供了性价比非常好的解决方案。
系统可以用于各种焊接场合，包括: • MIG/MAG 焊 • TIG 焊 • 等离子焊接 • 激光焊接
2. 传感器..................................................................................................................... 9 2.1 激光的安全性................................................................................................. 9 2.2 规格................................................................................................................. 9 2.3 MT 产品系列的规格.................................................................................... 11 2.4 传感器的物理规格....................................................................................... 12 2.5 焊缝的特征尺寸........................................................................................... 12
激光跟踪原理
激光跟踪原理激光跟踪技术是一种利用激光束来实现目标精确定位和跟踪的技术手段。
它在军事、航天、航空、工业制造等领域有着广泛的应用。
激光跟踪技术的原理主要包括激光发射、目标反射、接收和信号处理等环节。
首先，激光跟踪系统通过激光器产生一束高能激光束，然后将激光束发射到目标物体上。
目标物体表面的特定材料会吸收激光束并产生光反射，这个过程称为目标反射。
接收器接收到目标反射的光信号后，通过光电探测器将光信号转换为电信号，然后再经过信号处理电路进行信号放大、滤波、数字化等处理，最终得到目标的位置信息。
激光跟踪系统的核心是激光雷达，它采用高频激光束来扫描目标，通过测量激光束发射和接收的时间差，可以计算出目标的距离。
同时，利用激光束的方向性和高能特性，可以实现对目标的高精度跟踪。
激光雷达还可以通过多普勒效应来实现对目标的速度测量，从而实现对目标的全方位跟踪。
激光跟踪系统的优势在于其高精度、高速度和全天候性能。
由于激光束的方向性和高能特性，可以实现对远距离目标的精确定位和跟踪，适用于复杂环境下的目标追踪。
此外，激光跟踪系统还可以实现对多个目标的同时跟踪，具有较强的抗干扰能力。
在军事领域，激光跟踪技术被广泛应用于导弹制导、无人机跟踪、目标识别等方面。
在航天领域，激光跟踪技术可以实现对航天器的精确定位和轨道跟踪。
在工业制造领域，激光跟踪技术可以应用于精密加工、激光打标等领域。
总的来说，激光跟踪技术是一种高精度、高速度、全天候的目标定位和跟踪技术。
它在军事、航天、航空、工业制造等领域有着广泛的应用前景，将为相关领域的发展带来新的机遇和挑战。
激光跟踪仪工作原理 -回复
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。
激光跟踪仪测量系统在SCARA机器人行业的应用
应用 Application激光跟踪仪测量系统在SCARA 机器人行业的应用叶勇（海克斯康测量技术（青岛）有限公司，山东省青岛市266000）1前言随着“中国制造2025”的有序推进，信息技术与制造技术深度融合的数字化、网络化和智能化制造成为行业 趋势，这也推动了中国智能机器人在制造业的广泛应用。
SCARA 机器人作为一种快速、高效、安装方便和成本低 廉的方案，得到很多产业的青睐，特别是计算机、通信和消费性电子等产业尤其注重。
长期以来，SCARA 机器人的校准及测量一直缺少准确而高效的测量手段，也缺少相 关测试标准工具。
Leica 激光跟踪仪测量系统以其完善的 测量附件及快速高效的测量软件等给SCARA 机器人校准及测试树立了新的标准。
2 Leica 激光跟踪仪测量系统介绍Leica 公司是激光跟踪仪技术的开创者，如图1所示。
Leica AT960绝对激光跟踪仪是全新一代的便携式三坐标 测量系统，高度精密并易于使用的大空间尺寸测量解决方案，总体重量不足14 kg,运输便捷，几乎在任何地方都 可以快速开箱，迅速启动，并进行高性能的测量作业，可提供六自由度（6DoF ）探测、扫描、自动化检测和反射球 测量的全面测量解决方案，帮助用户实现绝对速度、准确度和便携性。
Leica 绝对干涉仪（AIFM ）能够对移动目标实现高度、高速度测量作业，而创新型Powerlock 功能能够确保在没有用户干涉的情况下实现断光续接，从而减轻 操作人员工作负荷并降低其训练要求。
直观的触摸屏控制 功能，可以最大程度降低用户错误的可能性。
设备具有自检和补偿功能，允许现场进行基本调整，其坚固耐用的设 计能够最大程度地减少校准和维护作业。
图1激光跟踪仪AT960的测量空间直径最高可以达到160 m,能够兼容T-Probe, T-Mac 和T-Scan 等各种测量附件，而对于 SCARA 机器人测试来说，主要使用的是Leica 专利技术 的SCE 超级猫眼反射球（见图2 ）及TMAC 六维智能测头（见图3） o-60-******************.cn .应用 Application图2 SCE 超级猫眼反射球 图3 TMAC 六维智能测头TMAC 是Leica 公司针对机器人测试的专业智能六维测试工具，具备高效的六自由度测试能力，可以在一次采集即可获取准确的位置及角度准确度（优于0.01° ）,同时可以动态最高1 kHz 采集运动姿态数据，高效便捷。
激光跟踪仪介绍资料讲解
激光跟踪仪的外观
激光跟踪系统坐标
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：
x L sin cos y L sin sin z L cos
测等
角度测量部分
包括方位角和高度角的角度编码器。 其工作原理类似于电子经纬仪、马达驱 动式全站仪的角度测量装置，包括水平 度盘、垂直度盘、步进马达及读数系统， 由于具有跟踪测量技术，它的动态性能 较好。
激光跟踪控制部分
由光电探测器（PSD）来完成。反 射器反射回的光经过分光镜，有一部分 光直接进入光电探测器，当反射器移动 时，这部分光将会在光电探测器上产生 一个偏移值，光电探测器根据偏移值会 自动控制马达转动直到偏移值为零，实 现跟踪反射器的目的。因此当逆反射器 在空间运动时，激光跟踪头能一直跟踪 逆反射器。
测量电路部分
该部分用于读出距离变化量和两个编码器的输出 脉冲数。与计算机之间进行大量的数据交换，计算机 进行数据处理，实时显示运动目标的三维位置。激光 跟踪器头围绕着两根正交轴旋转。每根轴具有一个编 码器用于角度测量和一只直接供电的DC电动机来进行 遥控移动。传感器头包含了一个测量距离差的单频激 光干涉测距仪（IFM），还有一个绝对距离测量的装 置（ADM）。激光束通过安装在倾斜轴和旋转轴交叉 处的一面镜子直指反射器。激光束也用作为仪器的平 行瞄正轴。挨着激光干涉仪的光电探测器（PSD）接 收部分反射光束，使跟踪器跟随反射器。
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
入射靶镜的光束将沿原路返回
激光武器复合轴光电跟踪系统
激光武器复合轴光电跟踪系统相关知识学习综述激光武器是反精确制导武器、卫星等目标的最有力手段。
它主要由高能激光器、光束控制发射装置、侦察定位装置和精密跟踪瞄准系统组成。
捕获和精密跟瞄技术将成为激光武器研制中最重要的技术。
激光武器系统不仅要求将运动目标稳定跟踪在规定视场内，而且要求将光束锁定在目标某一点上，跟踪精度达到角秒级。
采用复合轴跟踪系统能够克服单轴跟踪架的结构谐振频率的限制，且使系统具有足够的带宽。
高精度跟踪和瞄准目标是系统控制技术的难点。
1 激光器原理激光器装置的必不可少的组成部分包括激励（或抽运）、具有亚稳态能级的工作介质和谐振腔3部分。
激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维持粒子数反转创造条件。
激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。
工作介质具有亚稳能级，使受激辐射占主导地位，从而实现光放大。
谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的定向性和相干性。
（1）激光工作物质用来实现粒子数反转并产生光的受激辐射放大作用的物质体系，有时也称为激光增益媒质，它们可以是固体（晶体、玻璃）、气体（原子气体、离子气体、分子气体）、半导体和液体等媒质。
对激光工作物质的主要要求，是尽可能在其工作粒子的特定能级间实现较大程度的粒子数反转，并使这种反转在整个激光发射作用过程中尽可能有效地保持下去；为此，要求工作物质具有合适的能级结构和跃迁特性。
（2）激励(泵浦)系统为使激光工作物质实现并维持粒子数反转而提供能量来源的机构或装置。
根据工作物质和激光器运转条件的不同，可以采取不同的激励方式和激励装置，常见的有以下四种：①光学激励(光泵)。
是利用外界光源发出的光来辐照工作物质以实现粒子数反转的，整个激励装置，通常是由气体放电光源（如氙灯、氪灯）和聚光器组成。
②气体放电激励。
是利用在气体工作物质内发生的气体放电过程来实现粒子数反转的，整个激励装置通常由放电电极和放电电源组成。
激光跟踪仪系统在飞机制造中的应用技术
激光跟踪仪系统在飞机制造中的应用技术摘要：随着时代的发展，对于飞机制造的精密化要求也越来越高，不仅增加了飞机零件制造的难度，还提高了飞机装配的精准度，而激光跟踪仪系统是一种高精度测量设备，能够很好地控制飞机各个装配环节，进而提升飞机制造精度。
本文阐述激光跟踪仪系统的组成和测量原理，分析了激光跟踪仪系统在飞机装配中的应用，进而提升飞机制造的质量和效率。
关键词：激光跟踪仪系统；飞机制造；应用技术引言在飞机制造中主要是利用标准样件工作法，根据飞机图纸和工艺要求制定结构模线，按照模线制造各种各样的样板，进而为工艺装备和零件提供依据。
标准样件工作法的优点是可靠、严格、直观，技术性比较低，通过培训能够直接操作。
但现在这种方法已经不能满足飞机制造业的发展，工装制造时间长、协调路线长、误差大、效率低等问题越来越严重，而在飞机制造中应用激光跟踪仪系统能够很好的解决飞机制造中的问题。
一、激光跟踪仪系统的组成和测量原理（一）组成激光跟踪仪系统可以分为四个部分，一是：跟踪部，作为系统的主体，内部元件有集成角编码器、激光干涉仪、伺服马达等。
二是：跟踪仪控制机，内部元件有集成角编码器的计数装置、干涉仪脉冲计数装置、驱动马达装置，还装有计算机即时信息的计算，进而保障激光能够一直指向反射器靶标。
同时还需要向应用处理机传递局域网测量值的速率。
三是：应用处理机，主要是数据存储、执行转换和其他功能。
四是：靶标，作为激光跟踪仪跟踪的目标，能够将激光跟踪仪射入的激光平行原路返回。
靶标类型有猫眼、立方角、玻璃棱镜，光线最大入射角、用途、优缺点各不相同，应该根据实际情况选择适当的靶标。
（二）测量原理两个角编码器对跟踪仪方位角的垂直和水平方向进行自动测量，激光干涉仪对跟踪仪和靶标之间的距离进行测量。
测量数据通过传感器电缆传输到跟踪仪控制机，对数据进行整理和计算，数据分为两部分，一部分数据通过马达电缆传输到激光跟踪仪系统，进而对伺服马达进行控制，使得激光束对于移动的靶标进行锁定，另一部分数据通过局域网传递到应用处理机，将数据在数据库中进行存储。
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激 光 焊 缝 跟 踪 系 统
自动化跟踪解决方案
德国
Laser Sensor
Hale Waihona Puke 性能优点 德国原装进口激光扫描系统，自主开发控制系统。 点式激光扫描 左右跟踪功能，同时具有高度跟踪功能（精度 0.1mm） 带焊枪摆动器功能 扫描宽度编程控制，具有很好的抗表面反射，激光器的功率动态调整以
极光 ®
应用领域 适用各类电动拖板——普通直流或交流电机，步进电机，伺服驱动电机 适用各类焊缝，尤其是深坡口（窄间隙） 装配精度不高的工件也可采用专机 适用于对高度敏感的自动焊专机 适用于轧辊堆焊，变截面梁，多层多道焊，螺旋焊管，货箱或型钢波纹
板，大直缝，异形罐体等特殊工件的左右高低跟踪要求。
获得高质量的图像 技术数据 型号 检测深度 左右检测分辩率 跟踪速度 焊接方法 最小焊缝宽度 JSF200-24V ≤200mm ≥0.25mm 0－900 mm/min TIG、CO2、MIG、SAW ≥1.0mm JSF350-24V ≤350mm
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操作系统
界面简洁，操作简单 可配置于机器人焊接系统 分为通用型，机器人型 可选一 体 式 控制 器 ， 也 可选 用 分体式 镶嵌 进专 机 控 制 系
统 （ ７.０吋，３.５吋，２.８吋显示器）
停 止
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