1.一种基于PSD的深孔直线度测量机器人,其特征在于:包括行进机构(1)、深孔自定心机构(2)、激光测量头(3)、光电处理系统(4)以及PSD位置调节机构(5);深孔自定心机构(2)包括套筒(13)、端盖(14)、六根支撑测量杆、两个锥形圆台(18)、压簧(22)以及定心轴(21);
端盖(14)封盖在套筒(13)的端口处;定心轴(21)沿套筒(13)的轴向贯穿套筒(13)和端盖(14);两个锥形圆台(18)通过中心处的安装孔套设在定心轴(21)上,并在安装孔内设有定心滚珠(23);两个锥形圆台(18)的锥底相对,压簧(22)套设在定心轴(21)上且支撑于两个锥形圆台(18)的锥底之间;在两个锥形圆台(18)的锥面上均设有三条滑轨(19);六根支撑测量杆的一端分别滑动式安装在六条滑轨(19)上,另一端沿套筒(13)的径向伸出套筒(13)外;在定心轴(21)上且位于套筒(13)内底部和端盖(14)内侧面处均设有限位凸圈;行进机构(1)与定心轴(21)的一端对接,用于推动深孔自定心机构(2)沿深孔行进;激光测量头(3)安装定心轴(21)的另一端上;光电处理系统(4)安装在PSD位置调节机构(5)上,光电处理系统(4)用于采集激光测量头(3)的激光信号,PSD位置调节机构(5)用于调节光电处理系统(4)的受光位置;
行进机构(1)包括旋转头和驱动体;旋转头由旋转筒(7)以及设置在旋转筒(7)外圆周上用于在深孔内壁上螺旋行走的行走驱动滚轮(6)组成;驱动体由外壳、步进电机(8)、电机驱动模块(12)、电源(10)以及设置在外壳外圆周上用于沿深孔轴向直线行走的导向轮(9);
步进电机(8)、电机驱动模块(12)以及电源(10)均设置于外壳内;步进电机(8)的输出轴伸出外壳外安装在旋转筒(7)的轴心处;电源(10)分别为步进电机(8)以及电机驱动模块(12)供电;电机驱动模块(12)驱动步进电机(8)转动;锥形圆台(18)锥面上的三条滑轨(19)呈
120度间隔分布。
2.根据权利要求1所述的基于PSD的深孔直线度测量机器人,其特征在于:支撑测量杆由支撑端头(15)、固定连杆(20)、三角支撑块(16)以及滑块(17)组成;滑块(17)扣于滑轨(19)上,并可沿滑轨(19)来回滑动;固定连杆(20)固定设置在三角支撑块(16)上,三角支撑块(16)固定设置在滑块(17)上;支撑端头(15)的一端螺纹安装在固定连杆(20)的端部上,另一端设有行进滚珠。
3.根据权利要求1所述的基于PSD的深孔直线度测量机器人,其特征在于:激光测量头(3)包括安装柱头(24)和激光发射器(26);安装柱头(24)的一端旋合在定心轴(21)上,另一端设有安装插孔;激光发射器(26)插装在安装插孔上。
4.根据权利要求1所述的基于PSD的深孔直线度测量机器人,其特征在于:PSD位置调节机构(5)包括底板(36)、平移板(27)、L形板(28)、背板(29)、X向调节螺栓(31)、Y向调节螺栓(30)以及Z向调节螺栓(32);在平移板(27)的底部设有X向滑槽;在底板(36)上设有嵌于X向滑槽内的X向固定块;X向调节螺栓(31)沿X向滑槽旋合在平移板(27)上,且端部转动式安装在X向固定块上;在L形板(28)的水平板底部设有Y向滑槽,在平移板(27)上设有嵌于Y向滑槽内的Y向固定块;Y向调节螺栓(30)沿Y向滑槽旋合在L形板(28)的水平板上,且端部转动式安装在Y向固定块上;在背板(29)的背面设有Z向滑槽;在L形板(28)的竖向板上设有嵌于Z向滑槽内的Z向固定块;Z向调节螺栓(32)沿Z向滑槽旋合在背板(29)上,且端部转动式安装在Z向固定块上;背板(29)用于安装光电处理系统(4)的四象限光电探测器(33)。
5.根据权利要求1所述的基于PSD的深孔直线度测量机器人,其特征在于:光电处理系统(4)包括四象限光电探测器(33)、数据采集器(34)以及计算机(35);数据采集器(34)连接在四象限光电探测器(33)与计算机(35)之间,将四象限光电探测器(33)的光电信号采集传输至计算机(35);四象限光电探测器(33)安装在PSD位置调节机构(5)上。