[发明专利]基于光学定位仪的工具尖端位置的动态标定方法、系统、介质、设备

说明书

本发明提供了一种基于光学定位仪的工具尖端位置的动态标定方法、系统、介质、设备，包括：制造结构步骤；安装光学定位装置步骤：在基准块特定表面位置上开圆锥形凹槽，并在特定位置安装光学定位装置；准备采集数据步骤：将工具尖端顶紧基准定位块的凹槽，准备采集数据；采集姿态信息步骤：绕工具尖端旋转工具，通过光学定位仪采集工具姿态信息以及基准定位块姿态信息；获取相对姿态信息步骤：将采集到的信息传入转换算法；将工具相对于基准定位块姿态信息传入球面拟合算法，获取工具尖端相在工具坐标系下的偏移坐标。本发明能够达成获取精确的工具尖端偏移数据的目的，同时也使得标定操作变得更加方便。

技术领域

本发明涉及光学定位仪领域，具体地，涉及基于光学定位仪的工具尖端位置的动态标定方法、系统、介质、设备。

背景技术

工具尖端的偏移数据是工程计算中常用到的重要数据。工具尖端的偏移数据的精确度将直接决定工程计算精度的好坏。通常情况下，尖端位置的偏移量的来源为工程图纸，但实际偏移量却依赖于机加工精度。但机加工精度有时却很难保障，此时就无法保证尖端实际偏移量，从而影响了工程计算的精度。

专利文献CN205215354U公开了一种尖端标定方法，该方法标定装置十分复杂，机加工精度难以保证，并且无法获得需要实时定位的工具的针尖偏移数据，尤其是工具上安装有定位装置的工具的针尖偏移数据。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于光学定位仪的工具尖端位置的动态标定方法、系统、介质、设备。

根据本发明提供的一种基于光学定位仪的工具尖端位置的动态标定方法，包括：制造结构步骤：制造特定的工具尖端及基准块结构；安装光学定位装置步骤：在基准块特定表面位置上开圆锥形凹槽，并在特定位置安装光学定位装置；准备采集数据步骤：将工具尖端顶紧基准定位块的凹槽，准备采集数据；采集姿态信息步骤：绕工具尖端旋转工具，通过光学定位仪采集工具姿态信息以及基准定位块姿态信息；获取相对姿态信息步骤：根据将工具姿态信息、基准定位块姿态信息，将采集到的工具姿态信息、基准定位块姿态信息传入转换算法，获取工具相对于基准定位块姿态信息；获取偏移坐标步骤：根据工具相对于基准定位块姿态信息，将工具相对于基准定位块姿态信息传入球面拟合算法，获取工具尖端相在工具坐标系下的偏移坐标。

优选地，准备采集数据步骤包括：尖端顶紧凹槽步骤：工具尖端插入基准定位块的圆锥形凹槽内，工具尖端顶紧圆锥形凹槽；调节光学定位装置步骤：调节工具上的光学定位装置和基准定位块上的光学定位装置，使工具上的光学定位装置和基准定位块上的光学定位装置设置于光学定位仪的识别范围内。

优选地，采集姿态信息步骤包括：记录位置信息步骤：将工具尖端顶紧基准定位块的圆锥形凹槽转动，同时记录工具上的光学定位装置和基准定位块上的光学定位装置的位置信息；旋转工具步骤：旋转工具时，工具尖端始终顶紧基准定位块的圆锥形凹槽，且旋转特定角度，使得工具上的光学定位装置和基准定位块上的光学定位装置一直处于光学定位仪的识别范围内；工具转动时，将工具上的光学定位装置和基准定位块上的光学定位装置始终正对光学定位仪；记录差异性数据步骤：记录特定数据样本量的数据，获取特定数据样本量的数据；特定数据样本量的数据反映相邻量数据点中的位置、旋转信息的差异性；基准定位块和工具能够一起移动，移动过程中必须一直满足以下两个条件：-保证工具上的光学定位装置和基准定位块上的光学定位装置始终在光学定位仪识别范围内；-工具尖端始终顶紧基准定位块的圆锥形凹槽。

优选地，获取相对姿态信息步骤包括：转换算法解析步骤：通过光学定位仪的反馈可以得到光学定位仪坐标系下工具的位置信息p1和旋转信息r1，根据p1、r1可以得到光学定位仪坐标系下工具的位置信息矩阵TT；通过光学定位仪的反馈可以得到光学定位仪坐标系下基准定位块的位置信息p2和旋转信息r2，根据p2、r2可以得到光学定位仪坐标系下基准定位块的位置信息矩阵TB；由矩阵运算关系可知：

TB*TL＝TT；