[发明专利]一种基于AGV与激光跟踪仪的组合定位装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于AGV和激光跟踪仪组合定位装置及方法，其采用搭建可自主导航与定位的AGV平台作为移动平台，可搭载多种三维测量设备，实现大规模测量过程中测量位置的全自动转移，提高整体测量效率。将激光跟踪仪的测量数据与AGV的定位数据进行融合处理，通过基准点匹配算法实现辅助基准点的识别与编号，采用平差法优化辅助基准点测量误差，自动构建高精度测量场，具有保证测量场整体精度，避免频繁的数据导出、数据整理等优势。通过AGV与双目摄影测量装置结合，自动对基准点进行测量，借助辅助基准点匹配方法，将测量基准点测量坐标投影至测量场全局坐标系中，避免因测量位置转移带来的测量误差积累问题，可实现部件的高精度定位。

技术领域

本发明属于高精度定位领域，具体涉及一种基于AGV与激光跟踪仪的组合定位装置及方法。

背景技术

近年来，我国航空制造业得到快速发展，超音速、超隐身、超大型等各式新型飞机成功研发并投入批量生产。然而，生产过程中暴露出许多亟待解决的问题，如大型飞机零部件和整机外形的高精度测量问题。

目前，大型飞机零部件和整机外形的测量，通常是在待测量物体上放置密集的标靶或靶球作为公共基准点，随后，采用手持激光扫描仪分站位式扫描获取局部测量点云，并采用局部点云数据拼接的方法生成整体测量点云。该方法通过匹配相邻站位之间的公共基准点，求解出相邻站位间点云数据坐标系的转换关系，从而实现测量靶球的定位。在大型飞机零部件和整机外形的测量过程中，需要频繁地进行人工转站，而且点云数据拼接过程中会发生误差累积的现象，存在自动化程度低、劳动强度大和测量效率低等问题。

现有技术中，中国专利CN103591891公开了一种室内空间测量定位系统的精密控制场精度溯源方法，该方法通过在测量场地中布置多台激光跟踪仪组网构建测量场，利用多台激光跟踪仪同时测量全局控制点和被测点，以全局控制点的三维坐标作为约束，解算被测点的三维坐标。该定位方法存在价格昂贵、灵活性差、自动化程度低等问题，无法实际应用。并且，此类通过多台激光跟踪仪组网的定位系统往往都存在控制复杂、成本高等问题。

发明内容

本发明提出一种自动化程度高、成本低、易于控制且定位效率及精度高的基于AGV与激光跟踪仪的组合定位装置及方法。

本发明所采取的技术方案为：

一种基于AGV与激光跟踪仪的组合定位装置，包括移动平台和激光跟踪仪，所述移动平台上端面固定搭载升降平台、系统控制模块和系统供电模块，所述激光跟踪仪固定设置在所述升降平台上；所述移动平台为带有激光雷达定位系统的AGV平台，所述系统供电模块为所述组合定位装置供电，所述移动平台、所述升降平台和所述激光跟踪仪分别与所述系统控制模块信号连接。

进一步地，上述基于AGV与激光跟踪仪的组合定位装置还包括三角架，所述三角架固定在所述升降平台上端面上，所述激光跟踪仪固定设置在所述三角架顶部。

进一步地，所述升降平台包括中间连接板、三个竖直设置的电动推杆和用于控制三个电动推杆伸缩的单片机，电动推杆底部通过螺钉固定在所述移动平台上，所述中间连接板水平设置并分别与所述三个电动推杆顶部通过螺钉固定连接；所述三角架底部通过螺栓固定在所述中间连接板上，所述单片机固定在任一电动推杆外侧面上；所述系统控制模块为搭载无线网卡的工控机，所述系统控制模块分别与所述单片机、所述激光跟踪仪和所述移动平台无线通信连接。

进一步地，任一电动推杆初始高度为600mm，上升最大高度为1100mm；所述三角架高度为500mm。

进一步地，所述系统供电模块采用工业移动电源。

一种基于AGV与激光跟踪仪的组合定位方法，包括如下步骤：

步骤S1、在测量场地中布置若干多用途标靶作为辅助基准点，多用途标靶的布置数量应保证覆盖整个测量场空间；

步骤S2、驱动移动平台，开启激光雷达扫描构建导航地图；