[发明专利]一种三坐标随位串联定位器的定位方法

权利要求书

1.一种三坐标随位串联定位器的定位方法，其特征在于三坐标随位串联定位器依次由底座、三坐标运动机构、末端定位器串联而成，所述三坐标运动机构由第一坐标模块、第二坐标模块、第三坐标模块随位串联而成，所述末端定位器含有定位点P，三坐标随位串联定位器的定位方法包含以下步骤：

步骤1建立定位用的参考坐标系CCS_坐标系，参考坐标系CCS_坐标系相对于工作场景固定不变；

步骤2将三坐标随位串联定位器移动至工件处，使工件上的定位点P'处于三坐标随位串联定位器中定位点P的定位包络空间内，固定三坐标随位串联定位器；

步骤3建立三坐标随位串联定位器的随位斜角坐标系OCS_坐标系，包含以下步骤：

(3-1)将三坐标运动机构回零，以末端定位器的定位点P为OCS_坐标系的原点；

(3-2)以第一坐标模块的移动方向为OCS_坐标系的X坐标方向，以第二坐标模块的移动方向为OCS_坐标系的Y坐标方向，以第三坐标模块的移动方向为OCS_坐标系的Z坐标方向，X→Y→Z需满足右手定则；

步骤4标定参考坐标系CCS_坐标系相对于三坐标随位串联定位器的随位斜角坐标系OCS_坐标系的转换关系T_CCS→OCS,包含以下步骤：

(4-1)移动三坐标随位串联定位器的三个坐标模块，使定位点P处于四个不共面的位置，分别记为：P₁、P₂、P₃、P₄；

(4-2)测得P₁、P₂、P₃、P₄相对于CCS_坐标系的坐标值，记为齐次坐标形式：

(4-3)测得P₁、P₂、P₃、P₄相对于OCS_坐标系的坐标值，记为齐次坐标形式：

(4-4)标定随位斜角坐标系OCS_坐标系相对于参考坐标系CCS_坐标系的转换关系T_CCS→OCS：

步骤5测得工件的定位点P'相对于参考坐标系CCS_坐标系的坐标值，记为齐次坐标形式：

步骤6将工件的定位点P'相对于参考坐标系CCS_坐标系的坐标值转换为相对于三坐标随位串联定位器的随位斜角坐标系OCS_坐标系的坐标值，记为齐次坐标形式：

步骤7移动三坐标随位串联定位器的三个坐标模块，使定位点P移动到OCS_坐标系下的坐标值位置处，完成三坐标随位串联定位器对工件的定位。

2.根据权利要求1所述的一种三坐标随位串联定位器的定位方法，其特征在于第一坐标模块、第二坐标模块、第三坐标模块，三者之间可以随位串联，无需正交串联。

3.根据权利要求1所述的一种三坐标随位串联定位器的定位方法，其特征在于第一坐标模块、第二坐标模块、第三坐标模块，三者之间的串联顺序可以任意组合。

4.根据权利要求1所述的一种三坐标随位串联定位器的定位方法，其特征在于底座位于三坐标运动模块的始端，起静平台作用，末端定位器位于三坐标运动模块的末端，起动平台作用。

5.根据权利要求1所述的一种三坐标随位串联定位器的定位方法，其特征在于定位点P是相对于末端定位器固定的点。