[发明专利]一种多数控定位器物理空间任意轴线的坐标变换方法

权利要求书

1.一种多数控定位器物理空间任意轴线的坐标变换方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：建立全局飞机坐标系，分别将多个三坐标数控定位器纵横排列安放在对应定位器安装板上，先确定Y轴，然后获取水平面作为飞机坐标系的XY平面，获取飞机坐标系的X轴及Z轴并确定飞机坐标系的原点O(X₀,Y₀,Z₀)；

步骤二：移动其中一个三坐标数控定位器的X轴处于多个不同位置，通过激光跟踪仪测量不同位置处的坐标数据并通过激光跟踪仪直线拟合确定该三坐标数控定位器的X轴轴线向量(V_1XX,V_1XY,V_1XZ)；

步骤三：移动步骤二中所述三坐标数控定位器的Y轴处于多个不同位置，通过激光跟踪仪测量不同位置处的坐标数据并通过激光跟踪仪直线拟合确定该三坐标数控定位器的Y轴轴线向量(V_1YX,V_1YY,V_1YZ)；

步骤四：移动步骤二中所述三坐标数控定位器的Z轴处于多个不同位置，通过激光跟踪仪测量不同位置处的坐标数据并通过激光跟踪仪直线拟合确定该三坐标数控定位器的Z轴轴线向量(V_1ZX,V_1ZY,V_1ZZ)；

步骤五：移动步骤四中所述三坐标数控定位器各轴回到初始位置处，拟合三坐标数控定位器球窝中心点获取其在飞机坐标系下的初始位置P₁(X₁₀,Y₁₀,Z₁₀)；

步骤六：重复步骤二至步骤五获取其余三坐标数控定位器的X轴轴线向量(V_nXX,V_nXY,V_nXZ)、Y轴轴线向量(V_nYX,V_nYY,V_nYZ)、Z轴轴线向量(V_nZX,V_nZY,V_nZZ)及初始位置P_n(X_n0,Y_n0,Z_n0)，其中n为剩余三坐标数控定位器的编号；

步骤七：根据飞机大部件在飞机坐标系下位姿调整，获取步骤5中所述三坐标数控定位器的球窝中心在飞机坐标系下的目标位置P₁’(X₁₀’,Y₁₀’,Z₁₀’)，通过如下位置逆解公式计算出该三坐标数控定位器的物理轴所需要的移动量(ΔX_1M，ΔY_1M，ΔZ_1M)：

M＝V_1XX*V_1YY*V_1ZZ+V_1XY*V_1YZ*V_1ZX+V_1XZ*V_1YX*V_1ZY-V_1XX*V_1YZ*V_1ZY-V_1XY*V_1YX*V_1ZZ-V_1XZ*V_1YY*V_1ZX；

M_X＝(X’₁₀-X₁₀)*V_1YY*V_1ZZ+(Y’₁₀-Y₁₀)*V_1YZ*V_1ZX+(Z’₁₀-Z₁₀)*V_1YX*V_1ZX-(X’₁₀-X₁₀)*V_1YZ*V_1ZY-(Y’₁₀-Y₁₀)*V_1YX*V_1ZZ-(Z’₁₀-Z₁₀)*V_1YY*V_1ZX；

M_Y＝(Y’₁₀-Y₁₀)*V_1XX*V_1ZZ+(Z’₁₀-Z₁₀)*V_1XY*V_1ZX+(X’₁₀-X₁₀)*V_1XZ*V_1ZY-(Z’₁₀-Z₁₀)*V_1XX*V_1ZY-(X’₁₀-X₁₀)*V_1XY*V_1ZZ-(Y’₁₀-Y₁₀)*V_1XZ*V_1ZX；

M_Z＝(Z’₁₀-Z₁₀)*V_1XX*V_1YY+(X’₁₀-X₁₀)*V_1XY*V_1YZ+(Y’₁₀-Y₁₀)*V_1XZ*V_1YX-(Y’₁₀-Y₁₀)*V_1XX*V_1YZ-(Z’₁₀-Z₁₀)*V_1XY*V_1YX-(X’₁₀-X₁₀)*V_1XZ*V_1YY；

则得出：ΔX_1M＝M_X/M，ΔY_1M＝M_Y/M，ΔZ_1M＝M_Z/M；

步骤八：重复步骤七，获取其余三坐标数控定位器的球窝中心在飞机坐标系下的目标位置P_n’(X_n0’,Y_n0’,Z_n0’)，并按照步骤七中位置逆解公式计算得到其余三坐标数控定位器的物理轴所需要的移动量(ΔX_nM，ΔY_nM，ΔZ_nM)，其中n为剩余三坐标数控定位器的编号；

步骤九：将各三坐标数控定位器物理轴的移动量下发至运动控制器，运动控制器驱动三坐标数控定位器所有运动轴同步运动，实现飞机大部件的位姿调整。