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专利号: 2021102665813
申请人: 北方民族大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-06-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于激光扫描的测角方法,其特征在于:基于测角传感器实现,所述测角传感器包括测头、多边正棱柱,测头包括:激光器,用于向激光角度偏转装置发射固定波长的激光;

激光角度偏转装置,用于改变激光器发射的激光的出射角度,并将改变了出射角度的激光发射至多边正棱柱;

第一三棱镜,用于扩大多边正棱柱反射的激光的角度,使得固定时间间隔T前后两束激光之间的角度增大;

测量光电探测器,用于接收第一三棱镜扩大了角度的激光,并记录固定时间间隔T前后两束激光入射的位置;

处理器,根据测量光电探测器在时间间隔T前后记录的两束激光入射的位置,计算多边正棱柱的旋转角度;

所述多边正棱柱用于搭载被测物体旋转,并将激光角度偏转装置发出的改变了出射角度的激光反射至所述第一三棱镜;

所述测角方法包括以下步骤:

步骤S1:在任意时刻,激光角度偏转装置改变激光器发射的激光的出射角度,并将改变了出射角度的激光发射至多边正棱柱,激光经多边正棱柱反射至第一三棱镜的入射边,第一三棱镜改变激光的角度,并从其出射边透射至测量光电探测器,此时测量光电探测器记录激光入射的位置x1;

步骤S2:相隔固定时间间隔T后,激光角度偏转装置持续改变激光器发射的激光的出射角度,并将改变了出射角度的激光发射至多边正棱柱,激光经多边正棱柱反射至第一三棱镜的入射边,第一三棱镜改变激光的角度,并从其出射边透射至测量光电探测器,此时测量光电探测器记录激光入射的位置x2;

步骤S3:处理器根据固定时间间隔T前后两次激光射入测量光电探测器的位置x1和x2,计算出位置差△x,并根据位置差△x获得所述多边正棱柱的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的测角方法,其特征在于:

所述步骤S1还包括:

在任意时刻,激光角度偏转装置改变激光器发射的激光的出射角度,并将改变了出射角度的激光发射至分光镜,分光镜将激光透射至多边正棱柱,并反射至第二三棱镜的入射边,第二三棱镜改变激光的角度,并从其出射边透射至参考光电探测器,此时参考光电探测器记录激光入射的位置y1;

所述步骤S2还包括:

相隔固定时间间隔T后,激光角度偏转装置持续改变激光器发射的激光的出射角度,并将改变了出射角度的激光发射至分光镜,分光镜将激光透射至多边正棱柱,并反射至第二三棱镜的入射边,第二三棱镜改变激光的角度,并从其出射边透射至参考光电探测器,此时参考光电探测器记录激光入射的位置y2;

所述步骤S3还包括:

处理器根据固定时间间隔T前后两次激光射入参考光电探测器的位置y1和y2,计算出位置差△y,并根据位置差△x和△y获得所述多边正棱柱的旋转角度。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光扫描的测角方法,其特征在于:当所述测量光电探测器或参考光电探测器检测到激光在时间间隔T内到达过边缘位置时,处理器将固定时间间隔T前后两次激光射入测量光电探测器或参考光电探测器的位置差计算为入射点移动过的路程,即固定时间间隔前入射的位置到边缘位置的距离与固定时间间隔后入射的位置到边缘位置的距离之和。