[发明专利]自动化目标位姿检测系统

说明书

本发明公开了一种自动化目标位姿检测系统，包括空间定位装置、激光测距装置、标靶组件和控制装置，激光测距装置设置于空间定位装置上，标靶组件设置于待测目标上；待测目标位于激光测距装置的量程范围内；控制装置分别与空间定位装置、激光测距装置和标靶组件通信连接；控制装置用于驱动空间定位装置；当激光测距装置发出的激光照射到标靶组件上时，获取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激光测距装置相对于标靶组件的距离，并计算待测目标的空间坐标。本发明可实现空间位姿的自动检测，且可提高空间位姿检测的准确性和可重复性。

技术领域

本发明涉及空间位姿检测技术领域，尤其涉及一种自动化目标位姿检测系统。

背景技术

空间位姿描述了物体在指定的三维空间坐标系中，所处的位置(X/Y/Z)及姿态角(Roll/Pitch/Yaw)。空间位姿检测作为重要环节，广泛地应用于机器人控制、工业制造等诸多领域。传感器种类丰富，功能多样，是获取外界环境信息的重要工具。在需要精确定位目标的工业制造场景中，通过传感器提供的信息实现位姿检测，在工位设备误差消除中逐步发挥重要作用。

然而，目前仍有相当一部分位姿检测及误差消除依赖人工完成。以汽车整车下线传感器标定场景为例，传感器标定要求标定标靶处于工位的指定位姿；而现有实践大多使用大型标定样架或激光追踪仪/全站仪实现标定标靶位姿标定工作。但是上述方法都依赖人工操作、目视识别及计算，理论上降低了位姿检测的可靠性，从而降低了标定工位的可靠性。并且，激光追踪仪虽然拥有较高重复性精度，但其高昂的价格限制了其普及率，大多数检测工位无法配备该设备，只能采用需要大量依赖人工介入且不易操作的大型标定样架完成标定标靶位姿标定工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动化目标位姿检测系统，可实现可靠的自动化目标位姿检测。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自动化目标位姿检测系统，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。

本发明的有益效果在于：可实现完全自动化的位姿检测，可以避免人工参与位姿识别、计算的过程，提高整体检测的准确性和可重复性，并且允许整体工位在较短时间内对所有待测目标进行量化检测；同时，设备成本较低，可提升设备普及率，从而提高工位自动化水平及检测重复性精度。

附图说明

图1为本发明实施例一的自动化目标位姿检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二的自动化目标位姿检测系统的结构示意图。

标号说明：

1、空间定位装置；2、激光测距装置；3、标靶组件；4、姿态角传感器；

31、摄像装置；32、标靶；

321、特征点。

具体实施方式