当前课程知识点：光电仪器设计 > 第7章 光电仪器新进展 > 访谈 激光跟踪仪的发展和应用 > 访谈 激光跟踪仪的发展和应用
大家好
我们在课上给大家介绍过
什么是激光跟踪仪
我想大家肯定也非常想了解
激光跟踪仪的技术
是怎么发展起来的
今天我们非常有幸
邀请到Leica的营销总监张德才先生
来给大家介绍一下
跟踪仪的一些知识
下面我们想首先邀请
张总来介绍一下
Leica的跟踪仪技术的发展进程
非常感谢吴老师
我们有机会
来分享激光跟踪仪的发展
全球第一台激光跟踪仪是1968年
美国的Sandia国家实验室
当时做了一个理论验证机
它是基于球坐标
进行坐标测量的
直到1991年瑞士Leica公司
推出了第一台工业激光跟踪仪
注意我这里前面加了一个工业
也就是说
从1991年开始
跟踪仪在我们的生产现场
才开始投入测量使用
是真正意义上的激光跟踪仪
在大尺寸进行测量的开端
激光跟踪仪应该说
就像刚才您介绍到的
前面我们有很多的理论
或者说中间的一些核心技术的讲解
跟踪仪从它跟踪仪的本体
发出激光
到我们的反射棱镜
然后激光进行返回
跟踪仪本体的反射镜
基于自身的探测系统
实时地跟着我们的目标进行移动
实时地反馈出
我们目标点的空间位置
实现了实时的现场测量
到2002年Leica公司
进一步地技术创新
推出了T系列产品
所谓的代号
我们就不去关注它了
但是它把跟踪仪
从三维的测量系统
直接给提升到了
六维的测量系统
即我们运动物体
不仅仅是它的位置x y z
同时它的姿态
也就是我们所说的i j k
也是能够进行实时的反馈
真正地将跟踪仪
推向了一个新的高度
T系列产品
是一个非常丰富的产品系列
它其中包含了
隐藏点的测量系统
还有姿态的测量系统
和高速扫描测量系统
把跟踪仪从传统的我们说
进行点位或者说尺寸形位公差检测
进一步地拓展到了
我们传统意义上的所谓的
深孔或者说曲面
逆向工程等等
深层次的应用
到2013年
应该说Leica再一次
将跟踪仪拓展了一个维度
也就是我们所说的时间维度
跟踪仪不仅仅能够
实时地反馈我们的位置和姿态
这个实时性有了一个非常大的进步
可以实现3000赫兹的实时反馈
也就是说我们一个运动物体
在整个运动过程当中
我们可以达到每秒3000次的
实时捕捉
并且将这个位置和姿态信息
实时地进行输出
这是跟踪仪整个的一个
发展过程当中
我们说非常有革命意义的几步
Leica跟踪仪从第一代的工业的样机
一直发展到现在
取得了非常大的技术进步
那么下面我想问一下张总
Leica跟踪仪有哪些技术特点
现在又能够应用在哪些领域里面
是这样
就像刚才我们介绍到的
从1991年第一台
工业化的激光跟踪仪SMART310
到我们现在 应该说经过20多年的发展
Leica目前已经推出了
第六代的激光跟踪仪产品
主要系列产品是AT960
和AT402两个系列的产品
说到技术特点 概括起来讲
Leica最新的产品
主要集中在绝对高精度
绝对速度和绝对便携这三大特点
绝对高精度
首先是体现在跟踪仪
是作为大尺寸
高精度的测量设备
Leica AT960系列产品
集成了Leica专利的
也就是AIFM技术
可以实现干涉模式的测距精度
达到0.2个微米每米
绝对距离测量精度
在160米的测量半径范围之内
可以达到优于10个微米
我们空间位置的精度可以达到15微米
加上6个微米每米
这是对于大尺寸测量来讲
这是一个测量的新高度
可以说是全面地诠释了高精度
绝对速度 我们怎么说呢
跟踪仪作为一个实时反馈
我们被测物体的测量设备
它的跟踪速度
应该说是其中非常重要的一环
目前的Leica跟踪仪
可以实现
每秒6米的一个跟踪速度
在我们运动物体
可以说保持着一个
非常快的运动速度的状态之下
我们可以进行实时的反馈
同时不仅仅是一个
动态的跟踪速度
还包含着我们
数据的一个实时的传输速度
就像我前面介绍到的
目前Leica跟踪仪
可以实现每秒3000赫兹
这样的一个实时的数据传输
可以讲不仅仅是跟踪能力强
同时数据的传输速度也是最强的
同时我们跟踪仪当中
集成了一个叫PowerLock技术
也就是我们称之为
智能的主动跟踪技术
具体来讲它是怎么样来做的呢
目前Leica的跟踪仪
可以实现当断光的时候
跟踪仪会自动地去找到我们的靶标
也就是把我们传统的测量方式
当中的断光的烦恼彻底解除掉
同时对于我们进行大尺寸部件测量的时候
可以完全不用考虑断光的影响
做到被动的跟踪变为主动跟踪
这也应该说是
跟踪仪工作方式上的一大亮点
同时因为我们跟踪仪
是作为一个便携设备
因为经常会带到我们现场去应用的
还有一个非常大的特点
也就是绝对便携
我们这里所谓的这个绝对便携
是一个更加广泛的概念
它不仅仅指的是设备轻便 体积小
同时它的集成性还非常强
因为我们的跟踪仪
目前已经集成了水平仪
像我们高频的航空相机
像锂电池供电
WIFI通讯等等
目前非常先进的技术
跟踪仪自身在生产现场
可以有多种姿态的架设方式
可以满足不同状态下
不同测量方法的应用
同时加之
我们集成的各项最新的技术
可以将跟踪仪在各种场合
不论说是狭窄的空间
或者说是室外非常大的空间
我们全部都能够照顾到
从特点来讲
就是我们刚才所介绍到的
这三大最核心的特点
基于我们跟踪仪是一种现场的
大尺寸高精度实时测量的设备
可以讲我们的应用领域也是非常的广泛
在我们所有涉及到大尺寸
大部件的这种需求的场合
都会涉及到我们跟踪仪的身影
应该说在目前我们国内航空航天
像我们的造船 汽车制造
像机器人制造和传统的机械加工
或者我们说新能源
比如说核能 风能 太阳能等等
这种不同的领域
全部都有跟踪仪应用的身影
应该说只要有大尺寸的需求
像我们说的C919的装配
或者说不同的卫星
和不同的车型
和其他的这种机械制造
典型的这种尺寸形位公差
各个环节上
都能够见到跟踪仪的身影
应该说这已经从过去的一个
高大上的设备
已经走进了咱们的身边
张总您刚刚介绍了
Leica的先进的技术特点
以及它很广泛的应用领域
那下面能否请您介绍一下
用户有什么样的反馈意见
我们也想听听您
对于跟踪仪未来的
技术发展趋势做一点展望
非常感谢吴老师
应该说这是两个方面
首先从用户反馈的角度
就像刚刚我们介绍到的
经过20多年的发展
跟踪仪在我们身边
应该说大家已经可以
经常看到它的工作应用了
用户的反馈已经从传统的
我们跟踪仪的基本功能方面
已经演变为了
对于跟踪仪更多的一种延伸应用
我举个例子
比如说我们跟踪仪
肯定是可以进行坐标测量
实时跟踪的
但是可能客户关心的
不是直接的位置量
它可能更多地去关注一些间接量
比如说我也想知道
我这个运动物体的速度
加速度
或者是我其他别的维度
别的方面的一些参数信息
更多地来讲
是需要从跟踪仪
自身的位置信息进行衍生
来提供给它所要的东西
这是一个方面
同时我感觉
目前随着我们国家
智能制造概念的提出
应该讲客户更加注重检测
在我们整个环节当中的作用
目前跟踪仪
不仅仅是单打独斗
是一个独立的测量系统
很多时候会融合在一个
大的测量系统当中去
比如说我们在
自动化的一些项目当中
我们跟一些辅助的设备
比如说机器人
我们会融合在一起
实现跟踪仪完全脱离于
我们人手去操作
去实现自动检测
同时我们可能涉及到
一个测量需求当中
会有多种传感器
比如说既有激光跟踪仪
中间也会涉及到关节臂
或者说我们有视觉测量
照相测量的设备
或者说像现在发展得
非常突出的
一些其他检测手段
在这一个测量需求当中
需要每种检测手段
发挥自身的优势
这就涉及到了一个
大家联合组网来进行测量
这应该都是目前客户非常关心
或者说非常感兴趣的一些方面
谈到跟踪仪发展的趋势
从我个人的观点来讲
我个人认为应该也会主要向着
两个方面进行发展
首先就是跟踪仪自身
我个人认为还是会向着
更高的精度
和更高的集成性去发展
所谓更高精度
我们大家都知道
像现在飞秒技术
也是发展得非常快
突飞猛进
应该说我们完全可以期待
在不远的将来
飞秒技术作为成熟的测距技术
也会应用到激光跟踪仪当中
到那个时刻应该讲跟踪仪
以一种全新的测距方式
然后结合着跟踪仪自身的
高精度的角度测量
应该会有更多的应用领域
其他的像我们现在
新的这种技术手段的进步
也会更多地融入到我们跟踪仪当中
我觉得这是很重要的一个方面
第二 将来的发展趋势
就像刚才我们介绍到
它的应用领域上的一些新趋势
或者说客户
也都已经开始去关注这个新的领域
我们跟踪仪会不断地在
其他的系统当中
进行融合
不管是自动化的项目
或者说是多传感器的项目
跟踪仪也将会发挥它越来越大的作用
应该讲我们是完全可以期待
将来的激光跟踪仪
有一个更大的作为
非常感谢张总详细的介绍
我们也祝愿Leica公司
能够不断地推出新的技术
也祝愿您在将来取得更好的业绩
谢谢您
非常感谢吴老师
我们也非常感谢
今天有这个平台
能够跟大家进行分享
我们也将不断地倾听用户
最前沿的一个声音的反馈
然后能够推出更多更好的产品
给大家带来更多的惊喜
非常感谢吴老师
好 谢谢张总
今天的访谈就到这儿
-1.1 为什么要学光电仪器设计
-1.2 课程简介
--1.2 课程简介
-1.3 学习方法和课程要求
-2.1 误差基本概念
-2.2 误差表示方法
-2.3 实验设计方法
-2.4 误差分析实例
-2.5 仪器误差分配
-第2章-仪器误差分析与分配-练习题
-3.1 什么是阿贝误差
-3.2 阿贝误差的补偿
-3.3 工程应用中如何补偿阿贝误差
-3.4 光学自适应原则
-第3章-光电仪器设计原则-练习题
-A1 走进光学实验室
-A2 调整光线与导轨平行
-A3 针孔滤波和光束的扩束准直
-A4 干涉实验
--A4 干涉实验
-A5 光纤耦合
--A5 光纤耦合
-4.1 泰曼格林干涉仪与双频干涉仪
-4.2 双频干涉仪的位相测量方法
-4.3 双频激光干涉仪的组成与使用
-4.4 神奇的角锥棱镜和猫眼反射镜
-4.5 平面镜干涉仪
-4.6 几何量测量用干涉仪
-4.7 干涉仪安装
-访谈 双频激光干涉仪开发过程中的点点滴滴
-4.8 菲索面形测量干涉仪
-4.9 面形测量干涉仪新进展
-4.10 菲索干涉仪使用
-第4章-干涉仪-练习题
-5.1 光谱仪分类与指标
-5.2 与能量相关的指标
-5.3 全息光栅色散型光谱仪
-5.4 中阶梯光栅色散型光谱仪
-5.5 傅立叶变换光谱仪
-5.6 傅立叶变换光谱仪的参数计算
-5.7 外差型傅立叶变换光谱仪
-5.8 空间调制傅立叶变换光谱仪
-5.9 原子吸收分光光度计使用
-5.10 紫外分光光度计使用
-访谈 浅谈国产光谱仪的发展
-第5章-光谱仪-练习题
-6.1 显微镜发展历史
-6.2 典型显微图像及其功能
-6.3 显微镜的基本结构
-6.4 显微镜成像原理、放大率及分辨率
-6.5 物镜和目镜、成像像差
-6.6 光源和滤波片、照明方式
-6.7 显微镜的操作方法
-6.8 超高分辨率受激发射耗损（STED）显微镜技术
-6.9 相衬显微成像技术
-访谈 国产显微镜发展历程
-访谈 显微镜最新发展趋势
-第6章-显微镜-练习题
-7.1 飞秒激光频率梳
-7.2 飞秒光梳测距1
-7.3 飞秒光梳测距2
-7.4 飞秒光梳光谱分析
-7.5 激光跟踪仪原理
-访谈 激光跟踪仪的发展和应用
-7.6 激光跟踪仪的功能演示
-第7章-光电仪器新进展-练习题
-8.1 标准器概述与光波波长
-8.2 标尺和度盘
-8.3 莫尔条纹的几何解释
-8.4 莫尔条纹的衍射光学解释
-8.5 光栅读数头
-8.6 光栅尺参数设计和误差
-第8章-标准器-练习题
-9.1 横纵向瞄准
-9.2 读数测微系统
-9.3 光电瞄准
--9.3 光电瞄准
-9.4 纵向定位概述和共焦法
-9.5 其他纵向定位方法
-第9章-横纵向瞄准-练习题
-B1 相机原理与摄影入门
-B2 相机的变焦和对焦技术
-B3 单反相机的基本操作
-B4 复杂场景下的拍摄技巧
-B5 浅谈构图和后期处理
-课程总结
--课程总结
-期末答疑
-考试--期末考试
