[发明专利]大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统

权利要求书

1.一种大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，所述系统包括：

光感扫描跟踪装置，用于采集具有复杂曲面物体的被测区域表面的局部三维点云数据，该光感扫描跟踪装置固定于所述机器人的末端；

若干点云空间位姿跟踪单元，其包括驱动机构、传动机构、基座及激光跟踪靶标，用于获取点云位姿，并转换到光感扫描跟踪装置坐标系统下处理分析；所述空间位姿跟踪单元设于所述机器人末端；

机器人，用于搭载所述光感扫描跟踪装置及空间位姿跟踪单元，用于对复杂曲面进行摄像及数据测量获取；

移动平台，用于搭载所述机器人，根据控制指令移动所述机器人。

2.根据权利要求1所述的大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，所述光感扫描跟踪装置包括：

设置模块，用于在复杂曲面上设置测量点和编码点；所述测量点和编码点的反光率高于所述曲面的反光率，设置基准尺，所述基准尺的两端设置有测量点；

影象获取模块，用于对包括曲面上的测量点、编码点和基准尺上的测量点进行拍摄，获取曲面表面及基准尺的数字影像信息；

计算处理模块，用于根据获取的测量点影像信息进行拟合处理计算，得到被测复杂曲面上所有测量点和编码点的三维坐标值；

定位点处理模块，用于将测量点和编码点的三维坐标值导入三维扫描模块，并将三维坐标值设定为三维扫描仪的定位点；

三维扫描模块，用于对复杂曲面的轮廓进行扫描，得到复杂曲面上的点云坐标值。

3.根据权利要求1所述的大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，所述激光跟踪靶标至少包括三个3个定位靶标和不少于3个跟踪靶标。

4.一种大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

通过光感扫描跟踪装置采集具有复杂曲面物体的被测区域表面的局部三维点云数据，该光感扫描跟踪装置固定于所述机器人的末端；

设置若干点云空间位姿跟踪单元，其包括驱动机构、传动机构、基座及激光跟踪靶标，用于获取点云位姿，并转换到光感扫描跟踪装置坐标系统下处理分析；所述空间位姿跟踪单元设于所述机器人末端；

通过机器人搭载所述光感扫描跟踪装置及空间位姿跟踪单元，用于对复杂曲面进行摄像及数据测量获取；

通过移动平台搭载所述机器人，根据控制指令移动所述机器人。

5.根据权利要求4所述的大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量方法，其特征在于，所述通过光感扫描跟踪装置采集具有复杂曲面物体的被测区域表面的局部三维点云数据步骤包括：

在复杂曲面上设置测量点和编码点；所述测量点和编码点的反光率高于所述曲面的反光率，设置基准尺，所述基准尺的两端设置有测量点；

对包括曲面上的测量点、编码点和基准尺上的测量点进行拍摄，获取曲面表面及基准尺的数字影像信息；

根据获取的测量点影像信息进行拟合处理计算，得到被测复杂曲面上所有测量点和编码点的三维坐标值；

将测量点和编码点的三维坐标值导入三维扫描模块，并将三维坐标值设定为三维扫描仪的定位点；

对复杂曲面的轮廓进行扫描，得到复杂曲面上的点云坐标值。