[发明专利]一种立方镜坐标系的自动化测量系统

权利要求书

1.一种立方镜坐标系的自动化测量系统，其特征在于，包括控制终端，控制终端分别连接有测量仪器、用于水平旋转的支撑平台和用于升降的支撑支架，其中，支撑平台用于放置被测设备及被测设备上的立方镜，支撑支架用于放置测量仪器，测量仪器用于准直被测设备上的立方镜，控制终端用于执行实现以下步骤的指令：

1)建立测量仪器中心的测量仪器坐标系，以水平旋转的支撑平台的坐标系作为被测设备坐标系，确定测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系；

2)获取被测设备上安装立方镜的先验参数，先验参数包括立方镜中心在被测设备坐标系下的坐标值，立方镜坐标系与被测设备坐标系之间的关系，利用所述先验参数得到立方镜被测面准直前的法线，结合立方镜被测面准直后的法线过测量仪器坐标系的中心，计算所述支撑平台的旋转量，按照该旋转量驱动支撑平台；

根据被测设备坐标系下的测量仪器坐标系的中心，及被测设备坐标系下在驱动所述支撑平台后立方镜被测面的法线，计算所述支撑支架的高度移动量；计算所述测量仪器需调整的水平角，包括以下步骤：

根据测量仪器坐标系和被测设备坐标系间的关系，将支撑平台驱动后被测设备坐标系下的立方镜中心转换到测量仪器坐标系下，并根据测量仪器坐标系下立方镜中心在测量仪器坐标系的XOY面的投影，结合测量仪器坐标系的中心，计算所述测量仪器调整的水平角；

根据测量仪器坐标系的中心，及测量仪器坐标系下在驱动所述支撑平台后立方镜被测面的法线，计算所述测量仪器需调整的垂直角；按照所述高度移动量驱动所述支撑支架，按照所述水平角和垂直角驱动测量仪器，实现立方镜被测面的准直；

3)立方镜被测面准直后，得到立方镜在被测设备坐标系下的第一准直向量，对立方镜的另一个被测面进行准直，重复步骤1)和步骤2)的内容，得到立方镜在被测设备坐标系下的第二准直向量；根据第一准直向量和第二准直向量，以及立方镜坐标系的姿态参数与在被测设备坐标系下立方镜坐标系的旋转矩阵的函数关系，确定在被测设备坐标系下立方镜坐标系的姿态参数。

2.根据权利要求1所述的立方镜坐标系的自动化测量系统，其特征在于，所述测量仪器为激光追踪仪或全站仪。

3.根据权利要求2所述的立方镜坐标系的自动化测量系统，其特征在于，步骤2)中所述支撑平台、支撑支架和测量仪器均驱动后，还包括：利用测量仪器的ATR功能计算所述水平角和垂直角的微调值，并按照该微调值驱动测量仪器。

4.根据权利要求1所述的立方镜坐标系的自动化测量系统，其特征在于，步骤1)中通过测量仪器测量所述支撑平台上的靶点，根据靶点的测量值确定水平旋转的支撑平台的坐标系。