[发明专利]一种基于局部坐标系的空间定位装置、系统及方法

权利要求书

1.一种基于局部坐标系的空间定位系统，其特征在于：包括至少五组基于局部坐标系的空间定位装置；

其中一个所述基于局部坐标系的空间定位装置设置在目标点处作为目标定位装置(101)，所述目标定位装置(101)用于测量目标点的空间三维坐标；

其余所述基于局部坐标系的空间定位装置作为辅助定位装置在局部空间内构建空间三维立体坐标系，且所述辅助定位装置之间，以及每个所述辅助定位装置和所述目标定位装置(101)之间均可以通过对应的无线收发器(8)无线连接；

其中，所述基于局部坐标系的空间定位装置包括壳体(1)，所述壳体(1)表面设有按键单元(2)和显示单元(3)，所述壳体(1)表面标有测距刻度尺(4)，所述壳体(1)内设有超声波发射器(5)、超声波接收器(6)、主控制器(7)、无线收发器(8)和电池组(9)，所述按键单元(2)、显示单元(3)、超声波发射器(5)、超声波接收器(6)和无线收发器(8)均与所述主控制器(7)电连接，所述超声波发射器(5)、超声波接收器(6)、主控制器(7)、无线收发器(8)均与所述电池组(9)连接。

2.根据权利要求1所述一种基于局部坐标系的空间定位系统，其特征在于：所述按键单元(2)和显示单元(3)共面设置在所述壳体(1)一侧表面，所述测距刻度尺(4)设置在所述壳体上设有按键单元(2)一侧表面的上端边沿处，且所述测距刻度尺(4)的中点为参照基准点。

3.根据权利要求1所述一种基于局部坐标系的空间定位系统，其特征在于：所述电池组(9)包括多个相互串联设置的可充电电池。

4.根据权利要求1所述一种基于局部坐标系的空间定位系统，其特征在于：所述辅助定位装置中，其中一个设置为空间三维坐标的原点处，作为原点定位装置(102)，其余的所述辅助定位装置分别设置在空间三维坐标的x轴、y轴和z轴上的预设单位长度处，且所述空间三维坐标的x轴、y轴和z轴上均至少设有一个所述辅助定位装置，分别作为x轴定位装置(103)、y轴定位装置(104)和z轴定位装置(105)，所述原点定位装置(102)、x轴定位装置(103)、y轴定位装置(104)和z轴定位装置(105)构成空间三维立体坐标系。

5.根据权利要求4所述一种基于局部坐标系的空间定位系统，其特征在于：在所述空间三维立体坐标系中，所述原点定位装置(102)、x轴定位装置(103)、y轴定位装置(104)和z轴定位装置(105)均以其测距刻度尺(4)的中点为参照基准点设置在坐标轴上，所述目标定位装置(101)也以其测距刻度尺(4)的中点为参照基准点设置在目标点处。

6.一种基于局部坐标系的空间定位方法，其特征在于：其采用权利要求1-5任一项所述的基于局部坐标系的空间定位系统，包括：

步骤1：在局部空间内构建三维立体坐标系；

步骤2：在所述三维立体坐标系内，根据预先设定的单位长度选定x轴、y轴和z轴上的单位基点；

步骤3：选取目标点，并计算出目标点的三维坐标，实现目标点定位。

7.根据权利要求6所述一种基于局部坐标系的空间定位方法，其特征在于，所述步骤1的具体实现为：

步骤11：在局部空间内选取坐标原点，并将所述原点定位装置(102)设置在所述坐标原点处；

步骤12：根据所述坐标原点选定x轴、y轴和z轴，并将所述x轴定位装置(103)、y轴定位装置(104)和z轴定位装置(105)分别设置在所述x轴、y轴和z轴上，构成三维立体坐标系，且所述空间三维坐标的x轴、y轴和z轴上分别设有至少一个所述x轴定位装置(103)、y轴定位装置(104)和z轴定位装置(105)。