本文摘要：

 将自研扫描白光干涉测头集成到Moore五轴运动平台上构建了一套五轴白光干涉测量系统，用于实现曲面光学元件表面形貌测量。在研究了该系统的运动学模型后，对于逆运动学方程组中的未知参数提出了一套标定方法。标定完成后在标定件上选取了8个测量点进行标定精度验证。结果表明，标定精度能够满足测头的测量需求。在系统建模和标定后，对于工件上任一待测点，可以控制各轴使测头直接运动到运动学反解出来的理论位置，此时测头光轴接近工件表面待测点法线，且可以在扫描范围内得到完整且有效的干涉信号，进而分析出待测点的表面形貌，实现工件上任意待测点的自动化测量。主要围绕五轴扫描白光干涉测量系统的自动化功能开发进行运动学建模与结构参数标定研究，主要目标是通过自动化标定实现白光干涉仪对焦点与待测点重合且光轴与待测点法线重合，这是准确测量表面形貌的前提。虽然本研究能够针对工件上任意一点进行自动化测量，但要想获得工件的完整形貌需要通过子孔径拼接的方法将多个单视场进行拼接。其次Moore五轴运动平台在测量时存在振动干扰，对测量重复度会有影响。这两个问题将是后续针对该五轴白光干涉测量系统进一步开发与优化的主要研究工作

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