[01358652]实现粗精两级扫描的转动棱镜装置

本成果的转动棱镜装置从原理上克服了传统激光跟踪扫描测量中机械误差引起的光束偏离误差难题,通过巧妙的机械结构嵌套设计解决了粗精转换、参数匹配等问题,在单套测量系统内实现了激光粗精跟踪的集成和联控。整套装置结构简单、布局紧凑、精度高且动态性好,具有良好的应用前景。该装置提高了激光跟踪测量的环境适应性,降低了应用成本,为激光跟踪测量提供了新的途径。 本成果采用蜗轮蜗杆使棱镜绕光轴中心线旋转以实现粗扫描,电机直接耦合水平转动轴（或垂直转动轴）使棱镜主截面绕水平轴（或垂直轴）偏摆以实现精扫描,且棱镜旋转和偏摆运动集成在一套装置中,克服了以往技术的不足之处。其技术优点如下： （1）棱镜既可以通过蜗轮蜗杆驱动实现全圆周大范围旋转,满足动态光束的粗扫描要求,也可以通过偏摆电机实现绕水平轴或垂直轴的偏摆运动,满足动态光束的精扫描要求。棱镜的旋转运动和偏摆运动为独立运动形式,既可以同步工作,也可以顺序工作。 （2）旋转运动机构和偏摆运动机构嵌套组合,在单套装置中巧妙实现了粗精扫描功能的集成,避免了粗精扫描分离设计带来的空间结构分散,且系统的粗精误差项难以分离和溯源修正的问题。 （3）旋转运动部分采用蜗轮蜗杆传动方式,具有大传动比、结构简单等优点。为了避免蜗轮蜗杆的空回和啮合间隙,同时采用了阻尼齿轮消隙装置,可有效提高传动精度。 （4）偏摆运动通过偏摆电机直接耦合转镜的方法来实现,避免了复杂的机械传动链,有效提高了偏摆运动的动态性和精度。 （5）旋转运动和偏摆运动都分别安装了编码器和编码器,可实时检测棱镜的实际旋转和偏摆角度。 （6）该套装置可以两套级联使用,能够满足二维粗扫描及二维精扫描的使用要求,可以广泛应用于光学动态跟瞄场合。