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激光跟踪仪是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。激光跟踪仪具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。其基本都是由激光跟踪头（跟踪仪）、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成。

1、工作原理方面。

对于激光跟踪仪的测距精度，提出一种基于阿贝原理的通用方案来校正激光跟踪仪的距离精度。基于激光跟踪仪构建的位置和姿态测量系统，可设置机器人末端执行器按照预定线性轨迹以不同速度移动，然后用激光跟踪仪测量机器人末端执行器轨迹离散点的位置和姿态，并分析其位置误差和姿态误差，以检验机器人末端执行器的定位精度。利用多基站下的全球定位系统（GPS）原理确定各基站在数控装备坐标系下的坐标，并通过对数控装备运动误差的计算，分离出每一根轴的各项几何误差，同时合成数控装备在空间任意位置的误差，从而实现对数控装备误差的修正。

（2）三坐标测量机示值误差测量：随着三坐标测量机技术的更新和发展，使用传统的量块、球板等已经难以满足大型三坐标测量机的检测要求，激光干涉仪测量准确度高，测量范围大，测量数据丰富，适合测量三坐标各项几何误差。（3）位移传感器检定：利用激光干涉仪对位移传感器检定成为发展趋势，其特点是测量精度高、反应速度快、易于数字化测量。SJ6000激光干涉仪测量传感器线性精度。

激光跟踪仪搭配RobotMaster软件系统专门应对工业机器人校准及性能需求，其中激光跟踪仪搭配iTracker六维姿态传感器（如图）可实现对目标位置和姿态的动态跟踪及高精度测量，可同时实现对工业机器人位置精度和姿态精度的监控和测量，完美契合工业机器人性能指标的测量需求。（1）点坐标测量：可精确测量空间中单个点的三维坐标（X、Y、Z 轴方向的位置信息），无论是静态的物体上的特定点，还是动态运动过程中物体在不同时刻的位置点，比如在工业生产线上移动的零部件的位置监测。USMN测量时设备与定位点布局。

同时，其精准的数据处理与分析能力，包括位置调整、去噪、滤波、提取四大模块的数据处理功能以及粗糙度分析、几何轮廓分析、结构分析、频率分析、功能分析等五大分析功能，能够获取准确的2D、3D参数，为产品质量控制和生产工艺优化提供了有力依据。·精准的数据处理与分析：提供位置调整、去噪、滤波、提取四大模块的数据处理功能，以及粗糙度分析、几何轮廓分析、动态分析、频率分析、功能分析等五大分析功能，与SuperView W1和VT6000的数据处理和并行的功能相似，确保测量结果的准确性。3、复合型光学3D表面轮廓仪。

白光共聚焦显微镜(复合型光学3D表面轮廓仪)应运而生，它集成了白光干涉仪和共聚焦显微镜两种技术，为表面粗糙度测量提供了更精准、更全面的解决方案。白光共聚焦显微镜(复合型光学3D表面轮廓仪)集成了白光干涉仪和共聚焦显微镜的优点，能够根据不同的测量需求灵活切换测量模式。在测量过程中，既可以利用白光干涉模式的高精度测量超光滑表面，又可以切换到共聚焦显微镜模式测量具有尖锐角度的粗糙表面，为用户提供了更便捷、更全面的测量解决方案。共聚焦显微镜测量表面粗糙度的优点。白光干涉仪测量表面粗糙度的优点。

工业机器人校准及性能检测系统，借助RobotMaster软件强大的机器人校准和检测功能，配合激光跟踪仪顶尖的跟踪测量性能，强强组合，已经在工业机器人领域取得了客户充分认可和肯定，未来将用更快的响应和更好的服务支持，满足机器人行业的不同需求，与客户共同提高，确保机器人的性能时刻处于理想状态。根据需要进行校准项勾选进行校准计算，得到校准后的DH模型（图7左），将补偿值修正到机器人控制器，完成对机器人参数的补偿，可以看到校准后的最大位置精度提升到到0.5mm左右（7右）。图4 码垛机器人DH模型。

通过激光跟踪仪的精确测量，可以全面评估机器人定位算法的性能，发现潜在问题，并为性能优化提供可靠依据，最终提升机器人的服务水平，推动服务机器人产业的健康发展。

激光干涉仪以其高精度、多功能的特点，在精密测量领域发挥着重要作用。无论是线性、角度、直线度、平行度、垂直度、平面度还是回转轴的测量，激光干涉仪都能够提供可靠的数据支持，帮助制造商提升产品质量，确保精密制造的高标准。随着技术的不断进步，激光干涉仪的应用领域将更加广泛，为高端制造贡献更多力量。

通过精密的Z向扫描，设备能够捕捉到物体表面的微观形貌，并利用3D建模算法重建出物体的3D图像。光学3D表面轮廓仪采用了白光干涉技术，结合精密Z向扫描模块和3D建模算法，能够对各种精密器件及材料表面进行亚纳米级的测量。光学3D表面轮廓仪的应用领域非常广泛，包括但不限于半导体制造、3C电子产品的玻璃屏、光学元件的曲率和轮廓尺寸测量、超精密加工、微纳材料制造、汽车零部件以及航空航天和科研院所的研究工作。在半导体制造、3C电子、光学加工等高精度行业，表面粗糙度的测量精度直接影响到产品的性能和可靠性。

显微测量仪是纳米级精度的表面粗糙度测量技术。它利用光学、电子或机械原理对微小尺寸或表面特征进行测量，能够提供纳米级甚至更高级别的测量精度，这对于许多科学和工业应用至关重要。在抛光至粗糙表面测量中，显微测量仪器具有从0.1nm到1mm的测量范围，每种仪器都有其独特的功能和应用范围。

曲率半径是透镜设计与制造的一个重要参数，在生产制造过程中常使用菲索型激光干涉仪通过测试干涉条纹，判定“猫眼”和共焦位置，并通过光栅尺或激光干涉（测距）仪，对位移变化记录即可获得透镜的曲率半径。曲率半径等于，“猫眼”至共焦位置（或者共焦至“猫眼”位置）的位移，加上干涉仪在两个位置，根据干涉条纹测得精确位置补偿，即R(曲率半径)=Z(位移读数)+Z(猫眼位置补偿)+Z(共焦位置补偿)。在实际测量过程中，传统方法使用光栅尺来记录位移变化，光栅尺的位移分辨率为0.1um，曲率半径测量精度不高。

光学3D表面轮廓仪通过纳米传动与扫描技术、白光干涉与高精度3D重建技术实现0.1nm级表面粗糙度测量，成为超精密抛光技术研究领域的重要工具和帮手。

显微测量是利用显微镜对微小尺寸和形状进行高精度测量的技术，在先进制造业中具有重要意义。它为制造业提供了准确、可靠的测量手段，帮助企业实现更高水平的制造和更高质量的产品。随着科技的不断进步，显微测量技术有望在未来取得更大的突破和应用。

激光跟踪仪可用于大型结构件的测量与定位，不仅提供准确的测量结果，同时还具备便捷、高效、非接触式等特点。在大型结构件的制造过程中，激光跟踪仪通过采集被测物多个坐标值，再通过自研软件快速计算，精确地测量出结构件的尺寸和形状数据，保证结构件的质量和功能。

3d光学轮廓仪通过利用白光的干涉和衍射现象，能够对微小的表面高度差异进行精确测量，并得出精准的尺寸和形态数据。对于超光滑透明微光学器件的测量来说，3d光学轮廓仪不仅具备高精度和高分辨率的特点，还能够快速、无损地获得物体的三维形貌信息。

共聚焦显微镜能够观察材料表面和内部的微观结构，在半导体制造及封装工艺检测、3C电子玻璃屏及其精密配件、光学加工、微纳材料制造、汽车零部件、MEMS器件等领域中，共聚焦显微镜能够对面形轮廓、表面缺陷、磨损情况、腐蚀情况、平面度、粗糙度、波纹度、孔隙间隙、台阶高度、弯曲变形情况、加工情况等表面形貌特征进行高精度的测量和分析。

全自动影像仪使用自动边缘提取、自动匹配、自动对焦、测量合成等先进的机器视觉和人工智能技术，能实现高精度的测量与自动对焦。这些技术提高测量的连贯性和准确性，进而提升生产效率与产品质量。

在工业应用中，光学3D表面轮廓仪超0.1nm的纵向分辨能力能够高精度测量物体的表面形貌，可用于质量控制、表面工程和纳米制造等领域。

影像仪产品内置高精度光学电动双倍镜头，不仅可以清晰、准确地观测微小的产品特征，还满足高精度的产品尺寸测量需求。

mini型光学3D表面轮廓仪WM100“轻量化”机身设计：没有控制箱、无须隔震台，具有0.1nm纵向分辨率，“上车即走，上桌即用”。

针对磨损区域较大、坡度也较为陡峭的生物摩擦和流体摩擦领域，采用中图VT6000系列共聚焦显微镜更加匹配，其远胜于光学3D表面轮廓仪的大角度测量能力和超景深观察功能，能够轻松胜任磨损较为严重的表面形貌检测，从而帮助研究人员更加精准的掌握磨损量评价数据。

共聚焦显微镜能够对光学膜表面微结构实现快速自动化测量，并提供高度、宽度和角度等一系列轮廓尺寸参数对表面质量进行表征，帮助客户实现光学膜片表面质量的检测与管控。

激光跟踪测量系统已经发展出三自由度激光跟踪仪和六自由度激光跟踪仪，可以和多种形式的合作目标测头配合使用。

共聚焦显微镜广泛应用于半导体制造及封装工艺，能够对具有复杂形状和陡峭的激光切割槽的表面特征进行非接触式扫描并重建三维形貌。清晰的成像系统能细致观察晶圆表面是否出现崩边、刮痕等缺陷。

影像测量仪、共聚焦显微镜、白光干涉仪基于3D光学成像测量非接触、操作简单、速度快等优点，能提供常规尺寸光学测量仪器、微观尺寸光学测量仪器、大尺寸光学测量仪器等精密测量解决方案！

共聚焦显微镜可以为太阳能行业实验室和生产过程检测需求服务，提供从二维到三维的多尺度检测手段。共聚焦显微镜测量全自动化、精度高、快速测量、处理数据便捷等优点，能对太阳能电池片微观结构进行三维形貌重建。

激光跟踪仪作为大尺寸空间精密测量仪器，空间测量精度以微米计，且测量范围可达160m，能为工程机械制造提供精准的测量保障。

白光3D轮廓测量仪适配芯片制造生产线，满足时下半导体封装中晶圆减薄厚度、晶圆粗糙度、激光切割后槽深槽宽的测量需求，助力半导体行业发展。

台阶仪是一种接触式表面形貌测量仪器，可以对微米和纳米结构进行膜厚和薄膜高度、表面形貌、表面波纹和表面粗糙度等的测量。台阶仪对测量工件的表面反光特性、材料种类、材料硬度都没有特别要求，样品适应面广，数据复现性高、测量稳定、便捷、高效，是微观表面测量中使用非常广泛的微纳样品测量手段。台阶仪广泛应用于：大学、研究实验室和研究所、半导体和化合物半导体、高亮度LED、太阳能、MEMS微机电、触摸屏、汽车、医疗设备等行业领域。微纳测量家族再添新成员：CP200台阶仪。