[发明专利]基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法与测头装置

权利要求书

1.一种基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法，其特征在于：将接触式测头安装在两个激光测头中间，整个装置安装在三坐标测量机的Z轴上，其中利用两个激光测头的信号进行探路，接触式测头用于测量。测量时，当接触式测头从当前测量点运动到下一个待测点的过程中，激光测头以0.5～2mm的采样步长，对前面的测量路径进行探路，并将获得的测量数据经过处理后，拟合成三次均匀B样条曲线；然后将拟合后的曲线按曲率大小，离散成自适应的采样点，同时生成与采样点对应避障点。再以这些采样点、避障点指导接触式测量，实现对未知自由曲面的自适应测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法，其特征在于：所述的激光测头是采用点激光测头进行探路，接触式测头采用触发式测头进行测量。

3.根据权利要求1所述的一种基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法，其特征在于：所述的从激光测头获得数据在拟合成曲线前，经过去噪音点处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法，其特征在于：所述的拟合后的三次均匀B样条曲线，以弧长与对应弦长的差值作为预值进行自适应离散。

5.根据权利要求1所述的一种基于探路法的未知自由曲面自适应测量方法，其特征在于：根据激光测头的信号从有到无或从无到有的突变，识别曲面的边界。

6.一种用于自适应测量的测头装置，其特征在于：右激光测头(4)固定在基板(5)上；基板(5)安装在“∏”形测头基座(1)的右内侧；左激光测头(3)以同样的形式安装在测头基座(1)的左内侧；接触式测头(2)上的连接棒(14)穿过连接孔(12)放置在测头基座(1)的中间；左、右激光测头(3、4)以在测头基座(1)上相对接触式测头呈对称分布；整个测头装置安装在三坐标测量机的Z轴上；三坐标测量机Z轴上有四个连接孔及一个夹紧装置与测头基座(1)上的四个连接孔(11)连接，夹紧装置夹紧接触式测头(2)的连接棒(14)。

7.根据权利要求6所述的一种用于自适应测量的测头装置，其特征在于：所述的左右激光测头(3、4)发射的激光束(8)与接触式测头(2)的测杆(9)所在直线，处在同一平面内，且该平面与测量机机器坐标系的XOZ平面平行。

8.根据权利要求6所述的一种用于自适应测量的测头装置，其特征在于：所述的四个基座安装孔(11)、接触式测头连接孔(12)和基板安装孔(13)均为键槽孔。

9.根据权利要求6所述的一种用于自适应测量的测头装置，其特征在于：所述的左、右激光测头(3、4)的下底面到接触式测头(2)的测球(10)的垂直距离h，等于激光测头(3、4)的测量净空。