[发明专利]一种用于齿轮跨棒距检测的齿轮齿槽或齿顶位置定位方法和系统

权利要求书

1.一种用于齿轮跨棒距检测的齿轮齿槽或齿顶位置定位方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，将点激光传感器和齿轮跨棒距检测机构沿待测齿轮的径向延伸、周向间隔布置于待测齿轮旁，点激光传感器发射面对准待测齿轮齿面，点激光传感器的中轴线和齿轮跨棒距检测机构的中轴线之间的夹角为α；

S2，驱动机构驱动待测齿轮绕其中轴线旋转一定角度，数据采集模块采集每时刻对应的点激光传感器的距离值s和电机角度值θ，距离值s为点激光传感器的发射端与齿轮外轮廓之间的间距，电机角度值θ为电机相对初始位置所旋转的角度；

S3，数据采集模块采集每时刻对应的点激光传感器的距离值s和电机角度值θ，并将其发送至数据分析模块，数据分析模块建立数组长度值len₁，并生成数组：

(s₀，θ₀)，(s₁，θ₁)......(s_len1-1，θ_len1-1)，(s_len1，θ_len1)；

S4，数据分析模块对S3中的生成的数组进行滤波处理，去除无效的异常点数据，建立数组长度值len₂，并生成新数组：

(s₀，θ₀)，(s₁，θ₁)......(s_len2-1，θ_len2-1)，(s_len2，θ_len2)；

S5，数据分析模块对S5中的新数组进行一元一次线性回归方程迭代运算，计算其导数a，筛选出齿轮齿槽所对应的点激光传感器所采集数据的数据段(b_mi，i_mi)；

S6，数据分析模块对(b_mi，i_mi)数组进行遍历，挑选出最优的齿槽齿底数据，并确定最优齿的齿槽齿底坐标，基于齿槽齿底坐标确定最优齿的齿槽齿底位置θ_finall；

S7，数据分析模块对最优齿的齿槽齿底角度做换算，齿轮跨棒距检测机构的量棒要对准齿轮齿根，其需要转动至坐标：θ_abs＝θ_finall+α；

S8，数据分析模块将θ_abs反馈给电机，电机旋转到θ_abs角度位置，齿轮的齿槽底部与齿轮跨棒距检测机构的量棒精准对位。

2.根据权利要求1所述的用于齿轮跨棒距检测的齿轮齿槽或齿顶位置定位方法：S4中，去除无效的异常点数据的方法包括，

S41，基于S3中的数组计算该组数据的平均值和方差σ，

S42，传感器满量程值为s_max，传感器空量程为s_min，对符合以下条件的数据进行剔除：

3.根据权利要求1所述的用于齿轮跨棒距检测的齿轮齿槽或齿顶位置定位方法，其特征在于：S5中，一元一次回归方程形为

y_i＝ax_i+b

其中

每次迭代的长度为l_a，迭代起始索引为i_s，结束索引为则单次迭代的数组为：

其中

4.根据权利要求3所述的用于齿轮跨棒距检测的齿轮齿槽或齿顶位置定位方法：线性回归方程两个参数a和b的计算方法包括，

其中：

5.根据权利要求4所述的用于齿轮跨棒距检测的齿轮齿槽或齿顶位置定位方法：对计算出来的和组成新的数组：

使用梯度下降\上升法寻找的分段极值的极大值和极小值)，计算公式为：

其对应序列值为i_mi，并记为

(b_mi，i_mi)

此数组则包含了所有筛选出来的齿轮齿槽的有效数据段。