[发明专利]一种车间动态作业环境下R-LATs测量网络的自修正系统及方法

说明书

本发明提供一种车间动态作业环境下R‑LATs测量网络的自修正系统及方法，不会对实际操作产生影响，能够实时的对精度进行感知，进行自动修正，经济性良好。所述方法通过布置有限的标定杆或自由加入手持式靶标的作为R‑LATs测量网络的感知数据源，然后在总控软件中周期性的对感知源数据进行校核，通过辨识参数误差从而进行自动的修正或主动提供警示报告，由此实现车间内R‑LATs测量网络的工作精度保持。所述的方法可以后台运行模式内嵌入车间的测量总服务器端控软件中，对实际测量作业任务无任何影响，且无需大量传感器配置，经济性良好，系统运行智能化。

技术领域

本发明属于大尺寸空间测量领域，涉及大规模旋转激光经纬仪测量网络(R-LATs)组网测量，具体为一种车间动态作业环境下R-LATs测量网络的自修正系统及方法。

背景技术

旋转激光经纬仪网络(R-LATs)是大尺寸空间测量的一种重要方法，通过合理的布站，可以实现任意尺寸的测量空间扩展，其测量精度能够保持在±0.2mm，目前广泛的应用于飞机装配制造、火箭装配制造、船舶制造、大型天线制造等大型高端装备制造领域。

R-LATs测量网络工作中，每一台旋转激光经纬仪发出两个具有夹角的扇形平面光，并按照指定速度匀速回转，同时，在每一回转角度的零点发出一覆盖全空间的脉冲光。如此，这三个光平面扫过空间中的一个光电传感器P，使之得到三个时间触发信号。这时，基于这三个时间信号和旋转激光经纬仪的转速，可以确定出空间内的唯一一条射线L，其通过旋转激光经纬仪激光面发射中心点O和光电传感器P。如此，当有两台以上旋转激光经纬仪时，它们的空间直线L在空间交汇于一点，即为传感器P的空间位置点。因此，在旋转激光经纬仪的空间相对位置确定后，即可实现大尺寸空间内光电传感器的坐标测量。

在车间动态作业环境下，一些大型的冲击振动，如行车的启停、大型装备的间断性负载作业等，会造成整个车间地基与承重物等的波动与轻微位移。R-LATs测量网络组网时必须精确的标定出每一发射机在全局测量场中的外参数，精确的外参数是确保R-LATs测量网络测量精度的关键。而车间动态环境带来的振动可能会引发发射机的实际物理位置改变，会导致发射机外参数不再与实际一致，将造成测量精度的衰退。因此，动态工况下R-LATs测量网络的自感知与自修复对于维持其良好的作业性能至关重要。

发明内容

针对现有技术中车间的动态作业工况引发的R-LATs测量网络旋转激光经纬仪发射机位姿改变，进而造成发射机外参数失真工作精度衰退的问题，本发明提供一种车间动态作业环境下R-LATs测量网络的自修正系统及方法，不会对实际操作产生影响，能够实时的对精度进行感知，进行自动修正，经济性良好。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种车间动态作业环境下R-LATs测量网络的自修正方法，R-LATs测量网络达到稳定工作状态后，进入R-LATs测量网络的正常测量作业状态；在车间动态作业环境下，存储标定杆或手持式靶标传感器的触发时间，按照设置的循环周期进入如下循环操作：

步骤1，根据旋转激光经纬仪对标定杆或手持式靶标的各个传感器形成触发得到的触发时间，进而确定其在R-LATs测量网络中的激光平面方程，计算传感器初始坐标P_n距离当前测量激光平面的偏差Δ_n’；同时，按照R-LATs测量网络的坐标计算方法，求各个传感器的当前坐标P_n’，然后得到标定杆的当前测量杆长L_i’；

步骤2，检查所有标定杆的当前测量杆长，与原始标定杆长的误差是否大于设定的阈值εmm：否则表示杆长变化可接受，执行步骤3；是则表示旋转激光经纬仪的外参数发生超范围失真，发出提示信号；

步骤3，检查所有传感器对应各台旋转激光经纬仪的偏差Δ_n’，是否满足偏差大于交汇残差Δ_n的120％，即Δ_n’1.2Δ_n；