[发明专利]基于激光跟踪仪的扫描系统和扫描方法

权利要求书

1.一种基于激光跟踪仪的扫描系统，是用于获取工件轮廓的扫描系统，其特征在于，所述扫描系统包括：机械臂、导轨、扫描仪、姿态探测器、靶球、激光跟踪仪、以及控制模块，所述机械臂可滑动地设置于所述导轨，所述扫描仪设置于所述机械臂并在所述机械臂的驱动下对所述工件进行仿形运动，所述姿态探测器包括第一姿态探测器和第二姿态探测器，所述扫描仪设置于所述第一姿态探测器和所述第二姿态探测器之间，所述靶球包括设置于所述工件的第一靶球和设置于所述姿态探测器的第二靶球，所述激光跟踪仪配置为跟踪所述第一靶球以建立空间坐标系并配置为跟踪所述第二靶球以跟踪所述第一姿态探测器或所述第二姿态探测器，在获取所述工件的轮廓时，所述扫描仪、所述第一姿态探测器和所述第二姿态探测器之间相对静止，所述控制模块配置为基于所述激光跟踪仪和\或所述姿态探测器的测量数据控制所述机械臂的运动方式。

2.根据权利要求1所述的扫描系统，其特征在于，

所述导轨包括第一导轨和第二导轨，所述工件设置于所述第一导轨和所述第二导轨之间，所述机械臂包括设置于所述第一导轨的第一机械臂和设置于所述第二导轨的第二机械臂。

3.根据权利要求2所述的扫描系统，其特征在于，

所述激光跟踪仪分别包括靠近所述第一导轨的第一激光跟踪仪和靠近所述第二导轨的第二激光跟踪仪，

所述第一激光跟踪仪配置为跟踪所述第一导轨的第一机械臂的姿态探测器的第二靶球以跟踪该姿态探测器；

所述第二激光跟踪仪配置为跟踪所述第二导轨的第二机械臂的姿态探测器的第二靶球以跟踪该姿态探测器。

4.根据权利要求3所述的扫描系统，其特征在于，

所述第一靶球设置于能够同时被所述第一激光跟踪仪和所述第二激光跟踪仪检测的位置。

5.根据权利要求1所述的扫描系统，其特征在于，

所述靶球包括设置于所述工件的多个第一靶球，所述多个第一靶球包括3个不在同一直线上的第一靶球。

6.根据权利要求1所述的扫描系统，其特征在于，

所述控制模块包括处理单元和输入单元，所述处理单元配置为接收所述激光跟踪仪和姿态探测器的测量数据控并进行计算，所述输入单元配置为输入与工件形状相关联的文件。

7.根据权利要求2所述的扫描系统，其特征在于，

所述激光跟踪仪设置于所述第一导轨的中心位置和所述第二导轨的中心位置的连线附近。

8.一种基于激光跟踪仪的扫描方法，是用于获取工件轮廓的扫描方法，其特征在于，包括：

利用激光跟踪仪跟踪设置于所述工件的第一靶球以建立空间坐标系，

利用所述激光跟踪仪跟踪设置于姿态探测器的第二靶球以测量所述姿态探测器的空间坐标，所述姿态探测器包括第一姿态探测器和第二姿态探测器，在所述第一姿态探测器和所述第二姿态探测器之间设置有扫描仪，

驱动所述扫描仪至目标平面并沿所述工件的表面做仿形运动，在所述目标平面并沿所述工件的表面做仿形运动时，基于所述激光跟踪仪和\或姿态探测器的测量数据控制所述扫描仪的运动方式。

9.根据权利要求8所述的扫描方法，其特征在于，

利用多个所述激光跟踪仪分别跟踪设置于所述工件的第一靶球以建立空间坐标系，利用所述多个激光跟踪仪分被跟踪设置于不同所述姿态探测器的第二靶球以测量不同所述姿态探测器的空间坐标。

10.根据权利要求8所述的扫描方法，其特征在于，

设定多个互相平行的目标平面，当所述扫描仪在一个目标平面完成扫描时，驱动所述扫描仪到相邻的目标平面并沿所述工件的表面做仿形运动。