[发明专利]自动化目标位姿检测系统

权利要求书

1.一种自动化目标位姿检测系统，其特征在于，包括空间定位装置、激光测距装置、标靶组件和控制装置，所述激光测距装置设置于所述空间定位装置上，所述标靶组件设置于待测目标上；所述待测目标位于所述激光测距装置的量程范围内；所述控制装置分别与所述空间定位装置、激光测距装置和标靶组件通信连接；

所述激光测距装置，用于发出激光并测距；

所述标靶组件，用于判断所述激光测距装置发出的激光是否照射到自身上；

所述空间定位装置，用于带动所述激光测距装置在待测空间中移动及旋转；

所述控制装置，用于驱动所述空间定位装置，以使所述激光测距装置发出的激光照射到所述标靶组件上；

所述控制装置还用于当所述激光测距装置发出的激光照射到所述标靶组件上时，获取所述激光测距装置相对于待测空间的原始坐标系的原点的激光旋转矩阵以及所述激光测距装置相对于所述标靶组件的距离，并根据所述激光旋转矩阵和所述距离，计算待测目标的空间坐标。

2.根据权利要求1所述的自动化目标位姿检测系统，其特征在于，所述控制装置，具体用于：

当所述激光测距装置发出的激光照射到所述标靶组件上时，获取所述空间定位装置的基座相对于待测空间的原始坐标系的原点的第一旋转矩阵、所述激光测距装置在所述空间定位装置上的安装处相对于所述空间定位装置的基座的第二旋转矩阵以及所述激光测距装置相对于所述激光测距装置在所述空间定位装置上的安装处的第三旋转矩阵；

根据所述第一旋转矩阵、第二旋转矩阵和第三旋转矩阵，计算所述激光测距装置相对于待测空间的原始坐标系的原点的激光旋转矩阵；

获取所述激光测距装置输出的所述激光测距装置相对于所述标靶组件的距离，并根据所述距离，得到平移矩阵；

根据所述激光旋转矩阵和所述平移矩阵，计算待测目标的空间坐标。

3.根据权利要求1所述的自动化目标位姿检测系统，其特征在于，所述标靶组件上设有特征点；所述标靶组件还用于当所述激光测距装置发出的激光照射到自身时，采集照射在自身上的激光点，并计算所述激光点与所述特征点之间的坐标关系；

所述控制装置具体用于：

驱动所述空间定位装置进行粗定位，以使所述激光测距装置发出的激光照射到所述标靶组件上；

当所述激光测距装置发出的激光照射到所述标靶组件上时，根据所述坐标关系，驱动所述空间定位装置进行精准定位，以使所述激光测距装置发出的激光照射到所述特征点上；

当所述激光测距装置发出的激光照射到所述标靶组件上的特征点时，获取所述激光测距装置相对于待测空间的原始坐标系的原点的激光旋转矩阵以及所述激光测距装置相对于所述标靶的距离，并根据所述激光旋转矩阵和所述距离，计算待测目标的空间坐标。

4.根据权利要求3所述的自动化目标位姿检测系统，其特征在于，所述标靶组件上设有一个特征点；还包括姿态角传感器，所述姿态角传感器设置于待测目标上；所述姿态角传感器用于采集待测目标的姿态角。

5.根据权利要求4所述的自动化目标位姿检测系统，其特征在于，所述姿态角传感器为多维倾角仪。