[发明专利]一种轮廓点云坐标采集方法

权利要求书

1.一种轮廓点云坐标采集方法，涉及的装置包括轮廓点采集装置(1)、绳驱动装置(2)、控制系统(4)、视觉跟踪装置(5)和计算机(6)；轮廓点采集装置(1)被加装在绳驱动装置(2)上，用于采集工件(3)部分表面轮廓点云三维坐标数据，并由绳驱动装置(2)进行驱动；控制系统(4)控制绳驱动装置(2)的运动轨迹；轮廓点采集装置(1)位姿由视觉跟踪装置(5)进行跟踪，并将位姿信息反馈至计算机(6)，计算机(6)记录所有路径对应位置的轮廓信息，得到工件轮廓点云三维坐标数据；其特征在于具体采集步骤如下：

1)视觉跟踪装置(5)固定于地面，跟踪并高频采集轮廓点采集装置(1)表面的标记点坐标信息，求得轮廓点采集装置(1)相比视觉跟踪装置(5)的位姿关系R₁、T₁，其中R₁为旋转矩阵，T₁为平移向量；

2)根据轮廓点采集装置(1)采集的在其本身坐标系下的点云坐标值P₀＝{p₀₁，p₀₂，p₀₃...p_0m,p_0i∈R³}，通过标定以及视觉跟踪装置(5)求得的位姿变换关系P'₀＝R₁*P₀+T₁，计算得到工件(3)轮廓在视觉跟踪装置(5)坐标系下的坐标值P'₀＝{p'₀₁，p'₀₂，p'₀₃...p'_0m,p'_0i∈R³}；

3)轮廓点采集装置(1)由控制系统(4)按设定轨迹控制绳驱动装置(2)运行至下一个姿态，求得轮廓点采集装置(1)相比视觉跟踪装置(5)的位姿关系R₂、T₂；

4)根据轮廓点采集装置(1)采集的在其本身坐标系下的点云坐标值P₁＝{p₁₁，p₁₂，p₁₃...p_1m,p_1i∈R³}，通过标定以及视觉跟踪装置(5)求得的位姿变换关系P'₁＝R₁*P₁+T₁，计算得到工件(3)轮廓在视觉跟踪装置(5)坐标系下的坐标值P'₁＝{p'₁₁，p'₁₂，p'₁₃...p'_1m,p'_1i∈R³}；

5)轮廓点采集装置(1)由控制系统(4)按设定轨迹控制绳驱动装置(2)运行至下一个姿态，求得轮廓点采集装置相比视觉跟踪装置(5)的位姿关系R₃、T₃；

6)根据轮廓点采集装置(1)采集的在其本身坐标系下的点云坐标值P₁＝{p₁₁，p₁₂，p₁₃...p_1m,p_1i∈R³}，通过标定以及视觉跟踪装置(5)求得的位姿变换关系P'₁＝R₁*P₁+T₁，可求解工件(3)轮廓在视觉跟踪装置(5)坐标系下的点云坐标值P'₁＝{p'₁₁，p'₁₂，p'₁₃...p'_1m,p'_1i∈R³}；

7)重复步骤5)-6)，求得点云坐标值P'₂＝{p'₂₁，p'₂₂，p'₂₃...p'_2m,p'_2i∈R³}，直到轮廓点采集装置(1)所有姿态均已完成点云采集P'₃、P'₄......P'_n。