[发明专利]一种三维空间定位方法及系统

权利要求书

1.一种三维空间定位方法，其特征在于包括如下步骤：

确定信号发射装置发射超声波信号的发射时刻；

确定信号接收装置检测到超声波信号的接收时刻；其中，所述接收时刻为所述信号接收装置上的最优超声波信号接收单元接收到所述超声波信号的时刻；最优超声波信号接收单元是所述信号接收装置上多个超声波信号接收单元中最先接收到所述超声波信号的超声波信号接收单元；

根据所述发射时刻和所述接收时刻，确定所述最优超声波信号接收单元和所述信号发射装置之间的距离。

2.如权利要求1所述的三维空间定位方法，其特征在于还包括如下步骤：

确定信号发射装置发射第一激光平面信号的第一参考时刻和发射第二激光平面信号的第二参考时刻；

确定信号接收装置检测到所述第一激光平面信号和第二激光平面信号的第一时刻和第二时刻；其中，所述第一时刻为所述信号接收装置上的最优激光平面信号接收单元接收到所述第一激光平面信号的时刻；所述最优激光平面信号接收单元是所述信号接收装置上多个激光平面信号接收单元中接收到最强的第一激光平面信号的激光平面信号接收单元；所述第二时刻为所述最优激光平面信号接收单元接收到第二激光平面的时刻；

根据所述第一参考时刻和所述第一时刻，确定第一旋转角度；

根据所述第二参考时刻和所述第二时刻，确定第二旋转角度。

根据所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述最优超声波信号接收单元和所述信号发射装置之间的距离，确定信号接收装置的三维坐标。

3.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于：

确定所述信号发射装置绕第一旋转轴发射第一激光平面信号的第一参考时刻和绕第二旋转轴发射第二激光平面信号的第二参考时刻；

确定所述信号接收装置检测到第一激光平面信号的第一时刻和检测到第二激光平面信号的第二时刻；其中，所述第一时刻为所述信号接收装置上的最优激光平面信号接收单元接收到所述第一激光平面信号的时刻；所述最优激光平面信号接收单元是所述信号接收装置上多个激光平面信号接收单元中接收到最强的第一激光平面信号的激光平面信号接收单元；所述第二时刻为所述最优激光平面信号接收单元接收到第二激光平面信号的时刻；

根据所述第一参考时刻和所述第一时刻，确定第一旋转角度；

根据所述第二参考时刻和所述第二时刻，确定第二旋转角度；

根据所述第一旋转角度、第二旋转角度以及所述最优超声波信号接收单元和所述信号发射装置之间的距离，确定信号接收装置的三维坐标。

4.如权利要求1所述的三维空间定位方法，其特征在于：

确定信号发射装置绕一个旋转轴旋转发射呈设定角度的第一激光平面信号和第二激光平面信号的第一参考时刻和第二参考时刻；

确定信号接收装置检测到所述第一激光平面信号和第二激光平面信号的第一时刻和第二时刻；其中，所述第一时刻为所述信号接收装置上的最优激光平面信号接收单元接收到所述第一激光平面信号的时刻；所述最优激光平面信号接收单元是所述信号接收装置上多个激光平面信号接收单元中接收到最强的第一激光平面信号的激光平面信号接收单元；所述第二时刻为所述最优激光平面信号接收单元接收到第二激光平面的时刻；

根据所述第一参考时刻、所述第一时刻以及所述旋转轴的转速，确定第一旋转角度；

根据所述第二参考时刻、所述第二时刻以及所述旋转轴的转速，确定第二旋转角度；

根据所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述最优超声波信号接收单元和所述信号发射装置之间的距离，确定信号接收装置的三维坐标。

5.如权利要求2所述的三维空间定位方法，其特征在于：

所述根据所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述最优超声波信号接收单元和所述信号发射装置之间的距离，确定信号接收装置的三维坐标，包括：

根据所述第一旋转角度、所述第二旋转角度以及所述最优超声波信号接收单元与所述信号发射装置之间的距离，结合所述最优激光平面信号接收单元和所述最优超声波信号接收单元在所述信号接收装置中的位置数据，以及所述信号接收装置的姿态数据，确定所述信号接收装置的中心在三维测量坐标系中的三维坐标。