[发明专利]一种拉线式测量系统的测量基准点不共面误差补偿方法

说明书

本发明公开了一种拉线式测量系统的测量基准点不共面误差补偿方法，步骤如下：选择三个测量基准点建立基准平面与基准坐标系，采集两两测量基准点间线长以及测量基准点到末端执行器被测点的线长，预估末端执行器被测点空间坐标；依据几何关系计算出其余测量基准点在基准坐标系下空间位置的可能解；计算预估末端执行器被测点到其余测量基准点的虚拟线长，比较实测线长与虚拟线长，确定其余测量基准点的空间位置；将其余测量基准点修正至基准平面内得到替代测量基准点，并根据几何关系对原有线长补偿，基于基准平面内所有测量基准点位置与线长信息，优化末端执行器被测点空间置。本方法可省略人工调节所有测量基准点共面步骤，有效提高工作效率。

技术领域

本发明涉及测量误差补偿领域，具体涉及一种拉线式测量系统的测量基准点不共面误差补偿方法。

背景技术

随着现代机器人自动化生产的趋势日渐兴起，对机器人的定位精度的要求也越来越高。工业机器人的定位精度的测量机构一般分为机械式和光学式两类。相对于光学式测量机构，基于拉线编码器的机械式测量机构(简称拉线式测量系统)结构简单，操作方便，环境要求低，更加适应工业机器人等的现场应用要求。

三边测量原理，最初用在GPS定位系统中，用三个GPS卫星到被测点的距离可求得该点的精确位置。拉线式测量系统通常基于三边测量原理工作，即利用三个测量基准点和其分别到测量适配器的线长，根据几何关系求得末端执行器上固定某点的空间位置。为了应用三边测量原理，当拉线式测量系统的测量基准点大于三个时，通常要求所有测量基准点在同一个基准平面内，测量开始前一般需要人工调节基准点共面，这一步骤增加了测量系统的使用难度，降低了效率。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种拉线式测量系统的测量基准点不共面误差补偿方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种拉线式测量系统的测量基准点不共面误差补偿方法，包括如下步骤：

S1：选择三个测量基准点建立基准平面与基准坐标系，采集两两测量基准点间线长以及测量基准点到末端执行器被测点的线长，预估末端执行器被测点的空间坐标；

S2：依据S1中三个测量基准点的坐标及其到其余测量基准点之间的线长计算出其余测量基准点在基准坐标系下空间位置的可能解；

S3：计算预估末端执行器被测点到其余测量基准点的虚拟线长，比较实测线长与虚拟线长，确定其余测量基准点的空间位置；

S4：将其余测量基准点修正至基准平面内得到替代测量基准点，并根据三角形全等定律及空间向量法对原有线长补偿，基于基准平面内所有测量基准点位置与线长信息，优化求解末端执行器被测点的空间位置。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

本方法可省略人工调节所有测量基准点共面步骤，有效提高工作效率。

附图说明

图1为本发明方法的流程图。

图2为本发明一种拉线式测量系统的示意图。

图3为本发明误差补偿模型图。

图4为本发明线长与直线距离几何关系图。

图5为本发明直线与线长距离几何关系图。

图6为本发明误差补偿的原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施例做进一步的说明。