[发明专利]一种多传感器测量机坐标统一的标准器和坐标统一方法

说明书

本发明属于多传感器融合技术领域，尤其涉及一种多传感器测量机坐标统一的标准器，包括底座以及固定装配于所述底座上的两个相同的标准球和两个相同的标准圆；两个所述标准球的球心和两个所述标准圆的圆心共平面且分别位于一个正方形的四个顶点上。另外，本发明还提供一种采用该标准器的多传感器测量机坐标统一方法。相比于现有技术，本发明的坐标统一方法标定操作简单方便、便于实施，可最大发挥接触式传感器更适于测量标准球、图像传感器更适于测量标准圆的优势，可以提高测量精度，适用于高精度复合测量机中不同测头间的位姿标定。

技术领域

本发明属于多传感器融合技术领域，尤其涉及一种多传感器测量机坐标统一的标准器和坐标统一方法。

背景技术

如今产品工件越来越复杂的几何特性(如形状、表面、尺寸、几何公差以及材料特性等)使得很难在坐标测量的过程中通过单一的传感器实现所有的需求，于是集成有多种传感器的测量系统便应运而生，从而实现更全面稳定的几何信息测量。

多传感器的使用，能够增强系统稳定性，增加测量结果的可信程度和准确性，使用多种传感器对同一被测对象或特征进行测量，可以将测量的结果进行融合，增加测量结果的稳定性和测量信息的全面性，达到减少信息模糊的目的。另外，多传感器的使用能够增加测量空间的维数，通常不同传感器输出有效测量信息维数不同，如图像传感器一般是二维平面信息，激光位移传感器通常输出一维位移信息，当二者集成到同一测量系统时，就能准确实现工作空间内三维坐标数据的测量。同时，多传感器集成能够增加测量的灵活性，测量同一物体时，可以根据测量特征的不同需求选用不同的传感器，从而使各传感器都能测量符合其测量原理的特征，发挥其最大的测量优势。

传统的多传感器坐标统一方案中，通常会用不同传感器测头测量同一被测物或靶标，但是在采用图像传感器进行测量时，由于测量球体时测量精度会低于测量平面圆，这样就会引入靶标带来的误差。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种多传感器测量机坐标统一的标准器，提高测量精度，适用于高精度复合测量机中不同测头间的位姿标定。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多传感器测量机坐标统一的标准器，用于集图像传感器和接触式传感器为一体的复合式坐标测量机，包括底座以及固定装配于所述底座上的两个相同的标准球和两个相同的标准圆；两个所述标准球的球心和两个所述标准圆的圆心共平面且分别位于一个正方形的四个顶点上。

作为本发明所述的多传感器测量机坐标统一的标准器的一种改进，所述标准圆的直径小于所述图像传感器的测量视场范围直径。

作为本发明所述的多传感器测量机坐标统一的标准器的一种改进，所述标准球的球心与所述标准圆的圆心之间的距离小于所述图像传感器测头与所述接触式传感器测头之间的距离。

作为本发明所述的多传感器测量机坐标统一的标准器的一种改进，两个所述标准球分别位于所述正方形的一对角线上，两个所述标准圆分别位于所述正方形的另一对角线上。

作为本发明所述的多传感器测量机坐标统一的标准器的一种改进，两个所述标准圆均通过垫片垫高，以使得两个所述标准圆的圆心与两个所述标准球的球心位于同一水平面上。

作为本发明所述的多传感器测量机坐标统一的标准器的一种改进，所述底座的截面形状为长方形、正方形、圆形或椭圆形。

本发明的另一个目的在于：提供一种采用所述的标准器的多传感器测量机坐标统一方法，包括以下步骤：

S1，将标准器固定在多传感器坐标测量机的工作平台上；

S2，使用接触式传感器在第一个标准球上测量多个点，拟合得到第一个标准球的球心坐标；