[发明专利]一种二维栅格标准板的校准装置和方法

权利要求书

1.一种二维栅格标准板的校准装置，其特征在于：包括底座(1)和活动安装于底座(1)顶部的标准板承载台(2)，所述底座(1)顶部设有前定位销(3)、左定位销(4)和右定位销(5)，所述前定位销(3)设有两个并设置于标准板承载台(2)的前部，所述左定位销(4)和右定位销(5)各在标准板承载台(2)的左右两侧设有一个，所述底座(1)的顶部还安装有左顶杆(6)和右顶杆(7)，且左顶杆(6)和右顶杆(7)可通过旋转尾端实现螺纹啮合推进从而分别顶住底座(1)的左右两侧边角。

2.根据权利要求1所述的一种二维栅格标准板的校准装置，其特征在于：所述标准板承载台(2)的顶部开设有标准板定位槽(8)，所述标准板定位槽(8)中定位安装有二维栅格标准板(10)，且二维栅格标准板(10)按照标准板定位槽(8)指示安装后位于标准板承载台(2)的中心，所述底座(1)的两侧面螺纹安装有压紧块(9)，且压紧块(9)的内端将二维栅格标准板(10)顶住固定。

3.根据权利要求1所述的一种二维栅格标准板的校准装置，其特征在于：所述左定位销(4)和右定位销(5)之间的距离为二维栅格标准板(10)一边的有效栅格边长与一个栅格间距的和。

4.根据权利要求1所述的一种二维栅格标准板的校准装置，其特征在于：所述左顶杆(6)顶出、右顶杆(7)松开时，所述标准板承载台(2)紧靠前定位销(3)和右定位销(5)，所述二维栅格标准板(10)此时处于初始位姿；

所述标准板承载台(2)顺时针或逆时针旋转九十度，所述二维栅格标准板(10)此时处于旋转位姿；

所述右顶杆(7)顶出、左顶杆(6)松开时，所述标准板承载台(2)紧靠前定位销(3)和左定位销(4)，且所述标准板承载台(2)旋转180度，所述二维栅格标准板(10)此时处于平移加一百八十度旋转复合位姿；

所述右顶杆(7)顶出、左顶杆(6)松开时，所述标准板承载台(2)紧靠前定位销(3)和左定位销(4)，且所述标准板承载台(2)旋转90度，所述二维栅格标准板(10)此时处于平移加九十度旋转复合位姿。

5.根据权利要求4所述的一种二维栅格标准板的校准装置，其特征在于：所述二维栅格标准板(10)的初始位姿、旋转位姿、平移加一百八十度旋转复合位姿组合为第一组合位姿。

6.根据权利要求4所述的一种二维栅格标准板的校准装置，其特征在于：所述二维栅格标准板(10)的初始位姿、旋转位姿、平移加一百八十度旋转复合位姿、平移加九十度旋转复合位姿组合成为第二组合位姿。

7.根据权利要求1-6所述的任意一种二维栅格标准板的校准装置的校准方法，其特征在于：

第1步：将二维栅格标准板(10)按照标准板定位槽(8)指示位置固定在标准板承载台(2)上，确认二维栅格标准板(10)的栅格中心点位于标准板承载台(2)的中心。

第2步：将二维栅格标准板(10)校准装置放入二维工作台的测量平台上。

第3步：使左顶杆(6)顶出、右顶杆(7)松开，标准板承载台(2)紧靠前定位销(3)和右定位销(5)，此时二维栅格标准板(10)处于初始位姿，驱动二维工作台测量得到标准板上每个栅格点的二维坐标。

第4步：将标准板承载台(2)顺时针或逆时针旋转九十度，且标准板承载台(2)紧靠前定位销(3)和右定位销(5)，此时二维栅格标准板(10)处于九十度旋转位姿，驱动二维工作台测量得到标准板上每个栅格点的二维坐标。

第5步：使右顶杆(7)顶出、左顶杆(6)松开，标准板承载台(2)紧靠前定位销(3)和左定位销(4)，且标准板承载台(2)旋转一百八十度，此时二维栅格标准板(10)处于平移加一百八十度旋转复合位姿，驱动二维工作台测量得到标准板上每个栅格点的二维坐标。

第6步：使右顶杆(7)顶出、左顶杆(6)松开，标准板承载台(2)紧靠前定位销(3)和左定位销(4)，且标准板承载台(2)旋转90度，此时二维栅格标准板(10)处于平移加九十度旋转复合位姿，驱动二维工作台测量得到标准板上每个栅格点的二维坐标。

第7步：组合上述3-5步的3个位姿下测量得到的3组栅格点二维坐标，建立3种位姿下的栅格误差联立方程组，

即可解得二维栅格标准片的栅格误差最小二乘解。

第8步：组合上述3-6步的4个位姿下测量得到的4组栅格点二维坐标，建立4种位姿下的栅格误差联立方程组，

即可解得二维栅格标准片的栅格误差最小二乘解。