[发明专利]机器人末端经纬仪坐标系快速标定方法

权利要求书

1.航天器设备位姿自动测量系统机器人末端经纬仪坐标系的快速标定方法，包括以下步骤：

1)在航天器设备位姿自动测量系统的现场布置4个以上公共靶标点P_i，利用跟踪仪和一台经纬仪分别对公共靶标点P_i进行测量，获得公共靶标点P_i在激光跟踪仪坐标系O_L-X_LY_LZ_L下的三维坐标(X^L_pi,Y^L_pi,Z^L_pi),在经纬仪坐标系O_T-X_TY_TZ_T下的方位角(α^T_pi,β^T_pi)；根据跟踪仪测出的公共靶标点三维坐标，计算任意两个公共靶标点之间的距离D_ij，利用经纬仪获取的公共靶标点方位角，确定公共靶标点在经纬仪坐标系下的单位向量

2)设和r_i分别表示经纬仪原点O_L到公共靶标点P_i的向量和距离，根据上述数据建立如下几何关系：

通过联合解算上述方程得到：

其中cosθ_ij通过确定公共靶标点P_i、P_j在经纬仪坐标系下的单位向量确定:

3)设航天器设备位姿自动测量系统的空间中共分布n个公共靶标点，结合上述公式(2)任意两点之间建立一个方程，联合所有两点建立的方程得规模为n(n-1)/2的方程组：

当n3时满足上述方程组求解条件，通过迭代优化得到未知比例系数r_i，进而能够确定公共靶标点P_i在经纬仪坐标系O_T-X_TY_TZ_T下的三维坐标(X^T_pi,Y^T_pi,Z^T_pi)；

4)确定公共靶标点P_i分别在经纬仪坐标系O_T-X_TY_TZ_T和激光跟踪仪坐标系O_L-X_LY_LZ_L的三维坐标后，利用公共点转站算法可以确定经纬仪坐标系与激光跟踪仪坐标系之间的相对方位关系(R^L_T,T^L_T)。