[发明专利]一种利用透明二维栅格板对工作台进行自校准的方法

权利要求书

1.一种利用透明二维栅格板对工作台进行自校准的方法，其特征是，包括如下步骤：

1)准备一块设置有二维标记点阵列的透明栅格板；

2)将栅格板放置在工作台被校准区域，使栅格板标记点的XY排列方向与工作台坐标轴方向对齐，记此位姿为位姿0；读取栅格板上每个标记点的坐标值，计算其误差值，用矩阵M₀表示；

3)使栅格板相对于位姿0向右平移一个栅格距离，记为位姿1；相应的栅格板标记点坐标测量值的误差值记为M₁；

4)使栅格板相对于位姿0向上平移一个栅格距离，记为位姿2；相应的栅格板标记点坐标测量值的误差值记为M₂；

5)以位姿0为基准，以栅格板Y轴方向的中线为轴左右翻转180度，记为位姿3；相应的栅格板标记点坐标测量值的误差值记为M₃；

6)以位姿0为基准，以栅格板X轴方向的中线为轴上下翻转180度，记为位姿4；相应的栅格板标记点坐标测量值的误差值记为M₄；

7)通过位姿0、位姿1和位姿2建立迭代自校准模型，表示工作台误差矩阵S的递推关系；

8)根据建立的自标定模型计算工作台的系统误差。

2.根据权利要求1所述的利用透明二维栅格板对工作台进行自校准的方法，其特征在于：

在所述步骤2)中，矩阵M₀表示为：

在所述步骤3)中，矩阵M₁表示为：

在所述步骤4)中，矩阵M₂表示为：

在所述步骤5)中，矩阵M₃表示为：

在所述步骤6)中，矩阵M₄表示为：

式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)中，下标m、n分别表示栅格板标记点阵列中行和列的位置，数字0、1、2、3、4分别代表栅格板处于位姿0、位姿1、位姿2、位姿3和位姿4，下标中的x和y区分X和Y两个方向上的向量，(x_m,y_n)表示栅格板标记点的理想坐标值；

式(1)中，位姿0时工作台坐标系与栅格板坐标系间的位移偏差量为(t_0,x,t_0,y)，角度偏差为θ₀；

式(2)中，位姿1时工作台坐标系与栅格板坐标系间的位移偏差量为(t_1，x，t_1，y)，角度偏差为θ₁；

式(3)中，位姿2时工作台坐标系与栅格板坐标系间的位移偏差量为(t_2，x，t_2，y)，角度偏差为θ₂；

式(4)中，位姿3时工作台坐标系与栅格板坐标系间的位移偏差量为(t_3，x，t_3，y)，角度偏差为θ₃；

式(5)中，位姿4时工作台坐标系与栅格板坐标系间的位移偏差量为(t_4，x，t_4，y)，角度偏差为θ₄。

3.根据权利要求2所述的利用透明二维栅格板对工作台进行自校准的方法，其特征在于：在所述步骤7)中，建立的迭代自校准模型为：

式(6)中，L_x,m,n、L_y,m,n分别以行和以列为单位定义栅格板标记点矩阵中X轴方向和Y轴方向测量误差矩阵中元素间的关系式，L_x,m,n＝M_x,m+1,n-M_x,m,n，L_y,m,n＝M_y,m,n+1-M_y,m,n。