CN109952488B - 用于测量机器的具有多个传感器的铰接头 - Google Patents

Abstract

一种铰接传感器头包括三个不同的传感器模块。传感器模块中的第一传感器模块被携带在延伸柄上，该延伸柄以可枢转方式被从铰接腕安装。携带传感器模块中的第二传感器模块和第三传感器模块的外壳被可释放地紧固到延伸柄。第二传感器模块和第三传感器模块被外壳携带成相对于第一传感器模块的取向处于固定角度取向。

Description

用于测量机器的具有多个传感器的铰接头

技术领域

本发明涉及坐标测量机器的铰接传感器头和传感器测量系统。

背景技术

铰接传感器头用于改变传感器（特别是探头）的取向，以便访问在工件或其他测试对象上的不同形式和取向的特征。虽然坐标测量机器通常包括多个轴线以使得探头或其他形式的传感器相对于处于测量的测试对象进行相对运动，但铰接传感器头通常提供一个或更多个旋转轴线，这能够快速且高效地调整探头或其他类型传感器的取向以便适应测试对象上的不同特征及其取向。

通常需要具有不同大小、敏感度或数据获取类型的不同构造的探头和其他传感器以便更精确地或更全面地测量具有不同类型和表面设置的测试对象。这样，铰接传感器头通常适于使用可互换的探头或其他传感器。除了可以手动更换探头或其他传感器之外，自动更换系统也可以在对接站内存储替代性探头或其他传感器并且当需要时传感器头能够从其测量位置移出到对接站以及从对接站移走以便更换探头或传感器。然而，即使是自动更换系统也会消耗宝贵的测量时间，这不仅是因为更换探头或其他传感器所需的机械动作，而且还因为如下过程中的一个或多个：为了在公共参考系内继续进行测量操作而重新定位、重新定向和重新校准替换的探头或其他传感器。时间消耗和测量连续性的问题在更换不同类型传感器期间特别成问题。

发明内容

本发明在其优选实施例中的一个或更多个中通过一种铰接传感器头设想了一种更通用的、高效的且准确的测量机器，该铰接传感器头被设置成携带处于固定的相对取向的一系列不同类型的传感器。例如，铰接传感器头能够被设置成携带接触式探头并且一同携带深度感测激光器和视觉传感器，其具有相对彼此处于公共角度取向且与接触式探头的测量轴线处于预定角度关系的测量轴线。

本发明的一种实施例是基于一种铰接传感器头，其具有被携带在延伸柄上的第一传感器模块，该延伸柄以可枢转方式被从铰接腕安装。携带第二传感器模块和第三传感器模块的外壳被紧固到延伸柄。第二传感器模块和第三传感器模块被外壳携带成相对于第一传感器模块的取向处于固定角度取向。

优选地，第一传感器模块、第二传感器模块和第三传感器模块被设置成以不同方式收集关于测试对象的信息。例如，第一传感器模块可以是接触式探头的一部分，该接触式探头从触针相对于测试对象的相对物理位移来收集信息，第二传感器模块可以是深度感测激光器的一部分，该深度感测激光器从来自测试对象的激光束反射来收集信息，并且第三传感器模块可以是视觉传感器的一部分，该视觉传感器从获取于测试对象的相机图像来收集信息。视觉传感器优选地包括同轴光源。

优选地，三个传感器模块中的每个均具有参考测量位置，该参考测量位置通过铰接传感器头的位移而相对于其他传感器模块的参考测量位置被校准。因此，在测试对象上的同一位置能够通过铰接传感器头的经校准的位移由三个传感器模块中的每个测量。在此方面，三个传感器模块中的每个均包括测量轴线，并且第二传感器模块和第三传感器模块的测量轴线优选地共用与第一传感器模块的测量轴线呈预定角度关系的公共固定角度取向。更优选地，所有三个传感器模块的测量轴线平行地延伸。

为了提供进一步灵活性以便以不同方式测量不同的测试对象，第一传感器模块优选地能够与其他的传感器模块互换。例如，第一联接件能够设置在第一传感器模块和延伸柄之间，从而允许独立于外壳内携带的第二和第三传感器模块而用替代性传感器模块更换第一传感器模块，该外壳被单独地附接到延伸柄。第一联接件的一个构件能够被安装在柄的自由端上，并且配合联接构件能够被安装在第一传感器模块上以及安装在意图被独立地联接到柄的每个替代性传感器模块上。通过使用可移除夹持件或其他可释放紧固装置将外壳附接到延伸柄的中间部分，第二传感器模块和第三传感器模块能够被共同地附接到或脱离于柄，所述其他可释放紧固装置包括沿着延伸柄定位或者位于延伸柄和外壳之间的联接件。一旦外壳被拆卸，则能够仅由第一传感器模块来进行测量，或者携带一个或更多个不同传感器模块的可类似地附接的替代性外壳能够被夹持或以其他方式被可释放地紧固到延伸柄的中间部分以便进行额外测量。外壳内的类似联接件能够被设置成允许独立于第一传感器模块和第三传感器模块而由可类似地联接的替代性传感器模块来更换第二传感器模块。能够提供对接站来保存用于更换第一和第二传感器模块的替代性传感器模块以及携带替代性第二或者第三传感器模块的替代性外壳。

本发明的作为使用铰接传感器头测量测试对象的方法的实施例包括使用三个传感器模块中的第一个测量测试对象上的给定点，三个传感器模块中的每个均具参考测量位置，该参考测量位置通过铰接传感器头的位移而相对于其他传感器模块的参考测量位置被校准。铰接传感器头移位达第一传感器模块和三个传感器模块中的第二个的参考测量位置之间被校准的位移量。可以在铰接传感器头的经移位的位置处使用第二传感器模块测量测试对象上的给定点。

铰接传感器头能够进一步移位达第二传感器模块和三个传感器模块中的第三个的参考测量位置之间被校准的位移量。可以在铰接传感器头的经进一步移位的位置处使用第三传感器模块测量测试对象上的给定点。优选地，通过铰接传感器头的平移来实现铰接传感器头的经校准的位移。

该测量方法还优选地包括将三个传感器模块中的第一个可释放地联接到铰接传感器头的延伸柄并且将携带第二和第三传感器模块的外壳可释放地联接到延伸柄。为了进行额外测量，能够通过使第一传感器模块从延伸柄脱离并且使用保持在延伸柄上的第一传感器模块联接件的一部分将不同的传感器模块联接到延伸柄，而使用该不同的传感器模块来更换第一传感器模块。类似地，能够通过使携带第二和第三传感器模块的外壳从延伸柄脱离并且使用保持在延伸柄上的外壳联接件的一部分将携带至少一个不同传感器模块的不同的外壳联接到延伸柄，而使用该不同的外壳来更换该外壳。

第三传感器模块能够是视觉传感器，其具有可变工作距离透镜和可调同轴光源，用于在不同工作距离处照明测试对象。这样，该测量方法能够包括与调整透镜的工作距离一起地调整同轴光源以便在透镜的被调整的工作距离处照明测试对象。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的铰接传感器头的透视图。

图2是图1的铰接传感器头的正视图。

图3是图1的铰接传感器头的侧视图。

图4是绕枢轴线处于完全枢转位置的图1的铰接传感器头的另一透视图。

图5是被采集成图像的图1的铰接传感器头的基本正透视图。

图6是同一铰接传感器头的另一透视图。

图7是类似的铰接传感器头的侧视图，其特征在于具有沿着延伸柄的联接件，用于将携带传感器模块的外壳可释放地附接到延伸柄。

图8是类似的铰接传感器头的侧视图，其特征在于具有位于延伸柄和外壳之间的联接件，用于将携带传感器模块的外壳可释放地附接到延伸柄。

图9是能够被携带在外壳内的一种类型的视觉传感器的侧视图，包括示出了可变焦距透镜的断裂剖面。

具体实施方式

如附图中所示的铰接传感器头10的特定实施例包括第一传感器模块12，其是被携带在延伸柄14上的接触式探头触针的形式。可被从坐标测量机器的测量轴线支撑的铰接腕16将延伸柄14的一端连接到枢轴线18。所示铰接腕16优选地包括机动组件以用于使柄14绕枢轴线18枢转通过有限范围的角度行程，如图1和图4示出的柄14的不同取向之间所示。可提供铰接腕的第二机动组件以用于使柄14绕竖直轴线旋转，该竖直轴线与处于图1-3中所示的铰接位置的延伸柄14对准。坐标测量机器能够通过移动铰接传感器头10和测试对象30中的一者或两者来提供铰接传感器头10相对于测试对象30的额外的相对平移和旋转运动。铰接腕16和延伸柄14能够被制造为来自地址为5277 Trillium Blvd., Hoffman Estates,Illinois 60192的Renishaw公司的Renishaw PH10MQ机动探头。

被附接到延伸柄14的外壳20携带深度感测激光器形式的第二传感器模块22和视觉传感器形式的第三传感器模块24二者。外壳20至少在图1-6中被示为被可移除夹持件26附接到柄14。作为深度感测激光器的第二传感器模块22能够是紧凑型干涉仪激光传感器，其使用窄范围的光束频率以便根据光束频率的干涉相位变化率来测量到测试对象的距离。作为视觉传感器的第三传感器模块24能够包括Basler acA2500-14gm 5-MP数码相机，且在相机之前具有多扇区绿色LED环形灯28和带通滤波器（500-550 nm）以便降低相机对周围光的敏感性。所提到的相机可从地址为Exton, 855 Springdale Drive, Suite 203, Exton,PA 19341的Basler公司获得。

每个传感器模块均包括测量轴线，其有助于限定沿着每个传感器的测量轴线的中央测量位置，即，被认为位于公共坐标系中的测量位置。作为接触式探头触针12的第一传感器模块12具有延伸通过探头尖端的测量轴线32。作为深度感测激光器的第二传感器模块22具有沿着其发出的激光光束的光学轴线延伸的测量轴线34。作为视觉传感器的第三传感器模块24具有沿着其目标成像光学器件的光学轴线延伸的测量轴线36。环形灯28被定位成与测量轴线36同轴。

第二传感器模块22和第三传感器模块24被安装在外壳20内，使得它们的测量轴线34和36保持成在绕铰接腕16的枢轴线18的整个铰接范围内相对于第一传感器模块12的测量轴线32处于固定的角度取向。优选地，测量轴线34和36的固定的角度取向被保持在测量轴线32的20度内。更优选地，如所示，测量轴线32、34和36均平行地延伸。能够使用铰接传感器头10的位移来校准在测量轴线32、34和36（包括沿着它们的测量轴线的它们的相应测量位置）之间的固定的偏置关系，使得能够由三个传感器模块中的任意一个快速测量在测试对象30上的同一点。铰接传感器头10的所需位移能够在考虑到铰接传感器头10的任意角度位移的情况下由坐标测量机器的一个或更多个运动轴线或者通过铰接传感器头的另一运动轴线来实现。因此，能够由三个传感器模块中的每个来容易地测量在测试对象30上的同一位置，这提供了不同类型的测量而不需要更换或从测试对象30附近移开任何传感器模块。

为了提供附加的灵活性以便以不同方式测量测试对象，第一传感器模块优选地可与替代性传感器模块互换。例如，具有被附接到柄14的自由端的联接构件42和被附接到第一传感器模块12的配合联接构件44的第一联接件40允许独立于第二和第三传感器模块而使用具有类似配合联接构件的替代性传感器模块来更换第一传感器模块12。替代性传感器模块能够是用于执行不同类型测量的不同的接触式探头触针或传感器模块，替代性传感器模块能够被存储在对接站中，该对接站处于坐标测量机器的行程范围内以用于以已知方式执行自动更换。

第二传感器模块和第三传感器模块能够经由可移除夹持件26被共同地附接或脱离于延伸柄14，该可移除夹持件26能够通过收紧夹持件26而被夹持到延伸柄14的中间部分或者通过松开夹持件26而从柄14的中间部分释放。一旦外壳20被拆卸，则能够在不携带外壳20的重量或体积的情况下由第一传感器模块12执行测量。替代性地，携带一个或更多个不同的传感器模块的另一外壳能够被夹持到或以其他方式被可释放地紧固到柄以便进行额外测量。在替代性外壳中，第二传感器模块22能够是进一步适于所需测量的另一深度感测激光器，并且第三传感器模块24能够是进一步适于所需测量的另一视觉传感器，或者第二传感器模块和第三传感器模块中的任一者或两者能够被设置成进行不同类型的测量。

在外壳20内的类似联接件48能够被设置成允许独立于第一传感器模块和第三传感器模块而由类似的可联接的替代性传感器模块来更换第二传感器模块22。在坐标测量机器的行程范围内的对接站能够被设置成保存一个或更多个替代性第二传感器模块以便支持第二传感器模块的自动更换。一个或更多个替代性外壳也能够被存储在对接站中，其被定位成方便外壳20的更换。以类似于第一联接件40的方式，联接件48能够包括被附接到外壳的联接构件和被附接到第二传感器模块22的配合联接构件。独立于第一传感器模和第三传感器模块，具有类似的配合联接构件的替代性传感器模块能够与第二传感器模块交换。

为了允许绕枢轴线18的全范围或至少所需范围的运动，外壳20优选地沿着延伸柄14的中间部分被附接在距枢轴线18位移D处，这避免在外壳20和铰接腕16或其与坐标测量机器的连接之间的干涉。例如，关于所提到的Renishaw PH10MQ机动探头，外壳优选地被夹在距探头轴线18大约65毫米或更多的距离处。

为了使用铰接传感器头10测量测试对象30，三个传感器模块12、22和24中每个的参考测量位置作为铰接传感器头10的相对位移而相对彼此被校准。使用三个传感器模块12、22和24中的第一个对测试对象30上的给定点进行第一测量。给定点能够是由第一提到的传感器模块采集的多个点中的一个。为了使用三个传感器模块12、22和24中的第二个在测试对象30上的给定点处对测试对象30进行第二测量，铰接传感器头10被移位达第一提到的传感器模块和第二提到的传感器模块之间的参考测量位置之间的经校准的位移量。为了使用三个传感器模块12、22和24中的第三个在测试对象30上的给定点处对测试对象30进行第三测量，铰接传感器头10被移位达第二提到的传感器模块和第三提到的传感器模块的参考测量位置之间的经校准的位移量。通过将三个传感器模块12、22和24的相应测量轴线32、34和36设置成平行，经校准的位移能够被简化并且通过铰接传感器头10的平移来实现。能够通过如下方式校准所提到的测量位置：使用三个传感器模块中的每个来测量处于给定取向的公共测试特征，并且记录传感器模块测量的共同点（collective points）所需的传感器模块之间的相对位移，以在与测量的可重复性相关的显著公差范围内在公共坐标系内对应。

图7和图8呈现了将携带第二传感器模块22和第三传感器模块24的外壳20附接到延伸柄14的替代性方式。在图7中，外壳20被固定（例如，夹持）到延伸柄14的中间区段54。例如，夹持件26能够被可移除地或者被永久地固定到延伸柄14的中间区段54以为了方便的目的而不考虑用另一外壳替换外壳20的需求。替代性地，延伸柄14的中间区段54通过联接件60被联接到延伸柄14的上区段52并且通过联接件40被联接到延伸柄的下区段56。延伸柄14的上区段52被连接到铰接腕16，并且延伸柄的下区段56是第一传感器模块12的一部分。与联接件40类似的联接件60包括被附接到延伸柄14的上区段52的联接构件62和被附接到延伸柄14的中间区段54的配合联接构件64。虽然断开联接件60会使得第一传感器模块12和携带第二和第三传感器模块22和24的外壳30二者均脱离于延伸柄14的上区段52，但是能够在不更换第一传感器模块12的情况下，用携带不同的第二或第三传感器模块的固定到类似的中间区段的不同的外壳来更换外壳20。也就是说，具有不同的固定外壳的替换中间区段能够被联接到延伸轴14的上区段52，并且作为第一传感器模块12的一部分的延伸轴14的原始下区段56能够被联接到替换中间区段。为了允许在没有携带第二和第三传感器模块22和24的外壳20的重量和体积的情况下操作第一传感器模块12，可以提供不被固定到这样的外壳的替换中间区段。

在图8中，外壳20通过位于外壳20和夹持件26之间的联接件70被联接到延伸柄14的中间部分。再一次地，夹持件26能够被可移除地或者被永久地固定到延伸柄14的中间部分以为了方便的目的而不考虑用另一外壳替换外壳20的需求。也可类似于联接件40的联接件70包括被附接到夹持件26的联接构件72和被附接到外壳20的配合联接构件74。外壳20与第二和第三传感器模块22和24一起能够经由联接件70被附接到或脱离于延伸柄14。联接件70的一个联接构件72被附接到夹持件26并且配合联接构件74被附接到外壳20。一旦外壳20被拆卸，则能够在不携带外壳20的重量或体积的情况下由第一传感器模块12执行测量。替代性地，携带一个或更多个不同传感器模块且具有类似匹配联接构件的另一外壳能够通过被附接到夹持件26的联接构件72而被联接到延伸柄14以进行额外测量。

优选地，联接件40、48、60和70是运动学联接件，由此，各个传感器模块或外壳能够被联接和被再次联接，同时维持位置的精确性和确定性以最小化对再次校准的需要。与视觉传感器一起使用的光源能够被设置成提供所需视觉测量所要求的照明类型，包括在所需入射角范围内且在所需工作距离处适当大小的区域上的在所需波长范围内的引导光。

作为视觉传感器的一部分的第三传感器模块24在图9中被示为具有可变焦距透镜80，以用于调整在传感器模块24的端面82和可变焦距透镜80的焦平面之间的工作距离。例如，对于一个焦距示出了第一工作距离W1，并且对于第二焦距示出了第二工作距离W2。虽然可变焦距透镜能够以各种已知方式被构造，但是可变焦距透镜80被示为具有电极84，其电压能够被控制以改变电反应流体填充透镜的形状。

为了适应由可变焦距透镜80实现的可变工作距离，例如W1和W2，第三传感器模块24也能够包括可调光源90，其能够被调整以维持所需入射角范围和在所需工作距离处的适当大小的区域。可调光源90能够如箭头92所示被线性致动器调整，以便使得光源90根据沿着测量轴线36的工作距离的变化而沿同一轴线平移。替代性地，由光源发出的光束的角度取向能够相对于测量轴线在角度上调整以在不同工作距离处照明测试零件上的所需区域。也可使用在不同横向直径或孔径处的可变照明模式。

虽然上面的描述具体引用了某些实施例，不过将会理解的是，这些实施例的变型和其他特征和功能及其替代方案可以被组合到许多其他不同系统或应用中。这样，本领域技术人员可能随后在其中作出各种当前不可预见的或不曾预料的替换、修改、变形或改进，这些也都意图被涵盖在所附的权利要求中。

Claims (20)

1.一种铰接传感器头，包括：

被携带在延伸柄上的第一传感器模块，该延伸柄以可枢转方式被从铰接腕安装；

携带第二传感器模块和第三传感器模块的被紧固到所述延伸柄的外壳；

所述第二传感器模块和第三传感器模块被所述外壳携带成相对于所述第一传感器模块的取向处于固定角度取向；并且

所述第一传感器模块、第二传感器模块和第三传感器模块被设置成以不同方式收集关于测试对象的信息，

其中，所述第一传感器模块是接触式探头的一部分，所述接触式探头从触针相对于测试对象的相对物理位移来收集信息，所述第二传感器模块是深度感测激光器的一部分，所述深度感测激光器从来自所述测试对象的激光束反射来收集信息，并且所述第三传感器模块是视觉传感器的一部分，所述视觉传感器从获取于所述测试对象的相机图像来收集信息。

2.根据权利要求1所述的铰接传感器头，其中，所述视觉传感器包括同轴光源。

3.根据权利要求1所述的铰接传感器头，其中，所述三个传感器模块中的每个均具有参考测量位置，该参考测量位置通过所述铰接传感器头的位移而相对于其他传感器模块的参考测量位置被校准。

4.根据权利要求1所述的铰接传感器头，其中，所述三个传感器模块中的每个均包括测量轴线，并且所述第二传感器模块和所述第三传感器模块的测量轴线共用与所述第一传感器模块的测量轴线呈预定角度关系的公共固定角度取向。

5.根据权利要求4所述的铰接传感器头，其中，所有三个传感器模块的测量轴线平行地延伸。

6.一种铰接传感器头，包括：

被携带在延伸柄上的第一传感器模块，该延伸柄以可枢转方式被从铰接腕安装；

携带第二传感器模块和第三传感器模块的被紧固到所述延伸柄的外壳；并且

所述第二传感器模块和第三传感器模块被所述外壳携带成相对于所述第一传感器模块的取向处于固定角度取向，

其中，所述第二传感器模块和所述第三传感器模块通过使用在所述外壳和所述延伸柄之间的可释放紧固装置而能够独立于所述第一传感器模块共同地附接和脱离于所述延伸柄的中间部分。

7.根据权利要求6所述的铰接传感器头，进一步包括第一联接件，以用于将所述第一传感器模块可释放地连接到所述延伸柄，使得能够独立于所述第二传感器模块和所述第三传感器模块而用可类似地联接的替代性传感器模块来更换所述第一传感器模块。

8.根据权利要求7所述的铰接传感器头，进一步包括第二联接件，以用于将所述第二传感器模块可释放地连接到所述外壳，使得所述第二传感器模块能够与可类似地联接的替代性传感器模块互换。

9.根据权利要求7所述的铰接传感器头，其中，所述可释放紧固装置包括第二联接件，以用于将携带所述第二传感器模块和所述第三传感器模块的所述外壳可释放地连接到所述延伸柄的所述中间部分，使得在不使所述第一传感器模块从所述延伸柄断开的情况下所述外壳能够与可类似地联接的替代性外壳互换。

10.一种铰接传感器头，包括：

被携带在延伸柄上的第一传感器模块，该延伸柄以可枢转方式被从铰接腕安装；

携带第二传感器模块和第三传感器模块的被紧固到所述延伸柄的外壳；并且

所述第二传感器模块和第三传感器模块被所述外壳携带成相对于所述第一传感器模块的取向处于固定角度取向，

其中，所述延伸柄包括一段长度，具有沿着所述延伸柄的所述长度的第一部分的第一可释放联接件，以用于将所述第一传感器模块可释放地连接到所述延伸柄，并具有沿着所述延伸柄的所述长度的第二部分的第二可释放联接件，以用于将携带所述第二传感器模块和所述第三传感器模块的所述外壳可释放地连接到所述延伸柄。

11.根据权利要求10所述的铰接传感器头，其中，携带所述第二传感器模块和所述第三传感器模块的所述外壳被固定到在所述延伸柄的所述第一部分和所述第二部分之间的所述延伸柄的所述长度的第三部分。

12.一种铰接传感器头，包括：

被携带在延伸柄上的第一传感器模块，该延伸柄以可枢转方式被从铰接腕安装；

携带第二传感器模块和第三传感器模块的被紧固到所述延伸柄的外壳；并且

所述第二传感器模块和第三传感器模块被所述外壳携带成相对于所述第一传感器模块的取向处于固定角度取向，

其中，所述第三传感器模块是视觉传感器的一部分，所述视觉传感器从获取于测试对象的相机图像来收集信息，并且所述视觉传感器包括具有沿着测量轴线的可变工作距离的电反应流体填充透镜。

13.根据权利要求12所述的铰接传感器头，其中，所述视觉传感器包括光源，所述光源与所述测量轴线同轴并且是可调的，以用于在可变工作距离处照明测试对象。

14.根据权利要求13所述的铰接传感器头，其中，所述光源是沿着所述测量轴线可调的。

15.根据权利要求12所述的铰接传感器头，其中，所述第二传感器模块和所述第三传感器模块能够独立于所述第一传感器模块共同地附接和脱离于所述延伸柄。

16.根据权利要求15所述的铰接传感器头，进一步包括第一联接件，以用于将所述第一传感器模块可释放地连接到所述延伸柄，使得能够独立于所述第二传感器模块和所述第三传感器模块而用可类似地联接的替代性传感器模块来更换所述第一传感器模块。

17.根据权利要求16所述的铰接传感器头，进一步包括第二联接件，以用于将携带所述第二传感器模块和所述第三传感器模块的所述外壳可释放地连接到所述延伸柄，使得在不使所述第一传感器模块从所述延伸柄断开的情况下所述外壳能够与可类似地联接的替代性外壳互换。

18.根据权利要求12所述的铰接传感器头，其中，所述延伸柄包括一段长度，具有沿着所述延伸柄的所述长度的第一部分的第一可释放联接件以及沿着所述延伸柄的所述长度的第二部分的第二可释放联接件，并且其中，携带所述第二传感器模块和所述第三传感器模块的所述外壳被固定到在所述延伸柄的所述第一部分和所述第二部分之间的所述延伸柄的所述长度的第三部分。

19.根据权利要求18所述的铰接传感器头，其中，所述第一可释放联接件用于将所述第一传感器模块可释放地连接到所述延伸柄的自由端。

20.根据权利要求12所述的铰接传感器头，其中，所述三个传感器模块中的每个均包括测量轴线，与所述电反应流体填充透镜的工作距离相关的测量轴线对应于所述第三传感器模块的测量轴线，并且所述第二传感器模块和所述第三传感器模块的测量轴线共用与所述第一传感器模块的测量轴线呈预定角度关系的公共固定角度取向。

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