[发明专利]兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法

权利要求书

1.一种兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法，其特征在于，利用主动靶作为中介传递目的弹着点位置和光斑位置信息，包括以下步骤：

步骤一、在打靶开始以前测量实验靶的三维空间信息，选取测得特征点；在主动靶的成像面利用激光加工手段加工出一对基准线；主动靶四周边框又加工有四组十字定位线；

步骤二、对靶准直器进行定位，通过靶准直器运输机构将靶准直器伸出保护仓到达真空靶室的中心靶点位置，通过实时监测靶准直器上的一对十字叉丝反射镜以精密定位靶准直器的位置和姿态，并利用六自由度机器人Ⅱ对靶准直器位姿做精密调整；

步骤三、对主动靶进行定位，通过主动靶运输机构将主动靶送至真空靶室中心附近，依次从各靶孔目的位置开始，通过系统自动选择某个合适的工作姿态，控制系统将自动解算出主动靶的目的位置信息，以及各个定位线或基准线在靶准直器的相机组中的成像位置信息，以解算出的位置信息为目标，通过六自由度机器人Ⅰ精密调整主动靶的位置和工作朝向，使主动靶中心与目的位置重合；

步骤四、利用主动靶引导打靶瞄准光束位置，打开打靶瞄准光束，使其投射到主动靶靶面上，利用主动靶的成像功能读出打靶瞄准光斑位置和主动靶中心对应像素之间的偏差，并据此反馈给光束瞄准调整机构，引导光斑中心调整至主动靶中心像素；

步骤五、选择下一靶孔，利用两维正交转台改变主动靶朝向，再通过步骤三的动作调整主动靶中心位置，通过步骤四动作引导相关打靶瞄准光束，依次引导完所有靶孔的所有打靶瞄准光束；

步骤六、对实验靶进行定位，撤出主动靶，将实验靶利用机械臂送至真空靶室中心，利用靶准直器的视觉测量功能选取实验靶上多个特征点，与步骤一中测量的实验靶特征点进行点云匹配，对实验靶进行三维空间六个自由度的定位；

步骤七、利用靶准直器将实验靶定位至目标位置后，撤出靶准直器，正式进行打靶操作。

2.如权利要求1所述的兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法，其特征在于，所述实验靶具有靶孔，且实验靶安装于六自由度机器人Ⅲ上。

3.如权利要求1所述的兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法，其特征在于，所述主动靶为一光电耦合元件CCD，其芯片表面没有一般CCD常见的保护玻璃。

4.如权利要求1所述的一种兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法，其特征在于，所述主动靶安装于一组运动机构上，所述运动机构的结构包括：

主动靶长机械臂，用于将主动靶送至真空靶室中心附近；

可自由转动的水平转台和垂直转台，其中，主动靶安装于水平转台上，水平转台和垂直转台通过可自由转动的转轴连接，水平转台和垂直转台的转轴相互正交垂直，通过两个转台的配合运动可以使主动靶的朝向任意调整；

六自由度机器人Ⅰ，其安装于垂直转台上。

5.如权利要求1所述的兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法，其特征在于，所述靶准直器为一组经过标定的多视角相机集成机构，包括竖直方向上相对的两个相机和在水平方向垂直的两个相机，各相机的镜头都朝向靶准直器中心区域，各相机均安装有沿光轴方向的精密位移平台以辅助对焦。

6.如权利要求1所述的一种兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法，其特征在于，所述靶准直器的每个相机安装于靶准直器长机械臂和六自由度机器人Ⅱ的运动机构上。

7.如权利要求1所述的兼容多角度注入束靶耦合瞄准定位方法，其特征在于，所述靶准直器安装有一对面法线垂直相交的十字叉丝反射镜。