[发明专利]一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法和系统

权利要求书

1.一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)配准：将设计模型所处的设计坐标系与工件实体所处的测量坐标系进行配准；

2)路径规划：通过数据处理装置规划距离传感器在测量过程中的运动路径，使工件实体上的被测区域一直处于距离传感器的测量范围内；

3)自动测量：距离传感器先对工件实体的正面区域进行采样，再将工件实体绕旋转工作台的旋转轴旋转180°使距离传感器对工件实体的反面区域进行采样，然后在数据处理装置中对反面区域的测量数据绕旋转工作台的旋转轴进行旋转变换从而得到工件实体的完整表面轮廓。

2.根据权利要求1所述的一种高精度的航空发动机叶片自动三维测量方法，其特征在于：还包括路径规划前对旋转工件台的旋转轴的标定，标定过程如下：A)工件实体通过工装安装在旋转工作台上，工装包括圆柱段和圆柱段上的夹具段，数据处理装置通过距离传感器首先测量得到圆柱段表面的采样点集R₁；

B)以固定角度旋转圆柱段，经过n次旋转之后圆柱段旋转360°回到初始位置；每旋转一次，进行一次采样；记圆柱段在第i次转动后距离传感器测量得到圆柱段表面的采样点集为R_i+1，其中i、n均为正整数，i≤n-1且n≥2；

C)在经过步骤A)和步骤B)的共n次测量后，应用最小二乘法，得到第i次测量时圆柱段的轴线方程为

x-xiai=y-yibi=z-zici,]]>其中i为正整数，i≤n且n≥2

令旋转工作台的旋转轴方程为

x-x0a0=y-y0b0=z-z0c0]]>

旋转工件台的旋转轴方程与n次测量计算所得圆柱段的轴线方程之间满足以下条件：

maxΣ1n(ai,bi,ci)(a0,b0,c0)Tai2+bi2+ci2=1,]]>其中i为整数且0≤i≤n

求解该线性优化问题可得到旋转工作台的旋转轴方程。