[实用新型]一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置

说明书

本实用新型提供了一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，包括标定头和标定部，标定头用于配合工具输出端，在标定头上径向设置有接触平面，在标定部上设置有反光标记点和触发开关，当接触平面直接或间接触动触发开关后，与触发开关相连的指示灯亮。本实用新型提供的标定装置能够实现快速标定，可以帮助用户在几秒钟内完成对工具输出端的标定；能够获取工具输出端六自由度信息，同时获取工具输出端的中心坐标和方向矢量，能够解决其他标定方法/标定工具不能快速获取工具输出端中心的问题，能够降低工具输出端标定的复杂度，降低用户的学习成本。

技术领域

本实用新型属于标定工具技术领域，具体涉及一种用于获取工具输出端六自由度(中心位置和方向矢量)的标定装置。

背景技术

在视觉跟踪系统中，相机实时获取安装在工具上的标记点的空间坐标，通过这些点能够获取工具的空间位姿。实际应用过程中，需要跟踪工具输出端的空间位姿，以达到实时跟踪或控制工作过程的目的，这就需要通过标定计算标记点装置和工具输出端的空间坐标关系。

现有常规标定方法是使用带测量头的光笔，用测量头触碰工具的输出端，在相机坐标系下，光笔的测量头空间坐标已知，当使用光笔测量头触碰工具输出端时，可得到该触碰点的空间坐标，进而通过该方法测量工具输出端上的多点计算出工具输出端的空间位姿。由于固定在工具上的标记点装置的空间坐标已知，便可以得到工具输出端与标记点装置的空间坐标关系，利用该坐标关系便可以在使用过程中实时跟踪工具输出端的空间位姿。

然而，使用现有常规标定工具及方法存在以下问题：1、标定的过程较为复杂且人为因素造成的误差无法预期，不能准确获取输出端的中心位置，如果工具输出端为多边形或圆形，在使用光笔标定的时候，如果只触碰一个点，在使用过程中就存在空间姿态定位不准的问题；2、不能准确获取工具输出中心点的方向矢量，如果要测量中心点和方向矢量，须增加触碰点的个数，即需要在输出端内外壁和结束端面采集多个点，以此拟合输出端的中心及方向矢量；3、工具输出端的标定需要在现场完成，光笔测量的专业知识和技能不容易被现场操作人员掌握；4、无法快速现场验证工具输出端的精度。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，用于解决上述背景技术中存在的至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种用于获取工具输出端六自由度的标定装置，其特征在于：它包括标定头和标定部，标定头用于配合工具输出端，在标定头上径向设置有接触平面，在标定部上设置有反光标记点和触发开关，当接触平面直接或间接触动触发开关后，与触发开关相连的指示灯亮。

为提高标定精度，在标定部上设置有限位孔，限位孔与标定头精密配合，且标定头能够只能沿着限位孔轴向移动。

为进一步提高标定精度，标定头由柱体和固定设置在柱体上的环形板组成，环形板的下端面作为接触平面，环形板的上端面用于贴靠工具输出端面，柱体与限位孔精密配合。

作为本实用新型的优选方案之一，标定部包括基板和设置在基板上的控制电路板，反光标记点和限位孔设置在基板上，触发开关设置在控制电路板上；在限位孔内轴向设置有导通柱，导通柱轴向受压后能够轴向移动并与触发开关接触。

作为本实用新型的优选方案之二，标定部包括基板和设置在基板上的控制电路板、通孔、连接件，反光标记点设置在基板上，限位孔设置在连接件上，通孔与限位孔同轴布置，触发开关设置在控制电路板上；在连接件上且位于限位孔周围轴向设置有导通柱，导通柱轴向受压后能够轴向移动并与触发开关直接或间接接触。

本实用新型中：所述间接接触是指导通柱与触发开关借助于导体进行接触；标定头与导通柱接触，且导通柱与触发开关直接或间接接触后，指示灯电路被导通。