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Eigenschaften von Kugelreflektoren.

Eigenschaften von Kugelreflektoren.
Typ:Diplomarbeit
Datum:2010
Betreuer:

Aufgabensteller:
Prof. Dr.-Ing. M. Hennes
Betreuer:
Dipl.-Ing. P. Runge
Dr.-Ing. M. Juretzko

Bearbeiter:Bernhart, Franziska
Zusatzfeld:

IBNr: 917

In Kombination mit Lasertracker-Messsystemen werden ja nach Anwendungsgebiet und Genauigkeitsanforderung unterschiedliche Reflektoren verwendet. Aufgrund der hohen Genauigkeitsspezifikation kommen hierbei bevorzugt Corner Cube Reflektoren zum Einsatz. Die große Genauigkeit dieses Reflektortyps kann jedoch nur in einem relativ kleinen Einfallswinkelbereich von ±30° bei starrem Reflektor erreicht werden. Aufgrund des großen Messvolumens der Lasertracker und der vermehrten Anwendung im kinematischen Bereich, stellt der Einfallswinkel des verwendeten Reflektors einen stark limitierenden Faktor für das Messvolumen und die ausführbare Bewegung des zu messenden Objektes dar. Um dennoch die Möglichkeiten des großen Messvolumens ausnützen zu können werden unterschiedliche Ansätze verfolgt. Durch nachführende Mechanik kann die Reflektorausrichtung der Messbahn angeglichen und somit das maximal mögliche Messvolumen des Lasertrackers ausgereizt werden. Mechanische Einflüsse führen hierbei jedoch zu erheblichen Fehleranteilen. Von Seiten der Lasertrackerhersteller wurden als Lösung Reflektoren mit großem Einfallswinkelbereich entwickelt. Diese weisen jedoch in Genauigkeit, Gewicht und Größe wesentliche negative Aspekte, besonders für den kinematischen Einsatz, auf. In Triangulationsverfahren mit LaserTracern wird von der ETALON AG ein neuartiger „Reflektor 160“ (R160) eingesetzt. Dieser ähnelt in Größe, Form und Gewicht den üblichen Abmessungen eines herkömmlichen Corner Cube Reflektors (CCR). Der R160 verfügt jedoch über einen wesentlich größeren Einfallswinkelbereich (±80°). In Kombination mit dem Originalmesssystem (LaserTracer) können sehr hohe Genauigkeiten für 3D Koordinaten in einem Messbereich bis zu 7m erzielt werden.

 

 

In der Diplomarbeit werden die bisher auf dem Markt erhältlichen Reflektoren in Genauigkeitsanforderungen, Aufbau und Funktionsweise verglichen. Anschließend werden die Unterschiede zum „Reflektor 160“ bzw. R160A aufgezeigt.

 

 

Durch unterschiedliche Versuchsaufbauten wird die Verwendbarkeit eines modifizierten R160 (R160A) in Kombination mit den institutseigenen Lasertrackern getestet, um erste Aussagen über den erreichbaren Genauigkeitsbereich dieser Reflektor-Messsystem-Konstellation treffen zu können.

 

 

Auch die Anwendung des Reflektors zur Erweiterung des am GIK entwickelten Systems zur 6DOF Postenbestimmung, dem A-TOM, wurde abschließend untersucht und im Rahmen dieser ersten Untersuchungen bewertet.

Die Möglichkeiten eines Einsatzes des R160A in Kombination mit einem Lasertracker werden auf Grundlage dieser Arbeit weiter untersucht. Bei Interesse erhalten Sie weitere Information hier.