[发明专利]一种位姿参数测量方法和装置

说明书

本公开涉及一种位姿参数测量方法和装置，包括基于双光梳测距系统，分别确定三个基站到被测靶标上三个被测物的绝对距离；根据所述三个基站到所述三个被测物的绝对距离，分别确定所述三个被测物在世界坐标系下的坐标，其中，所述世界坐标系是根据所述三个基站的位置构建得到的；根据所述三个被测物在所述世界坐标系下的坐标，确定所述被测靶标的六自由度位姿参数。基于三个基站到被测靶标上三个被测物的绝对距离来确定被测靶标的六自由度位姿参数，可以使得测量得到的六自由度位姿参数的精确度较高。

技术领域

本公开涉及光学精密测量技术领域，尤其涉及一种位姿参数测量方法和装置。

背景技术

现代科学技术的发展，对航天、航空、机械、仪表等众多领域内的加工精度、安装精度和检测精度提出了更高的要求。被加工工件的定位、精密零件的安装、目标物体在空间的位置监测等，都需要对六自由度位姿参数进行测量、调整和控制。因此，亟需一种高精度的六自由度绝对位姿参数的测量方法。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种位姿参数测量方法和装置的技术方案。

根据本公开的一方面，提供了一种位姿参数测量方法，包括：基于双光梳测距系统，分别确定三个基站到被测靶标上三个被测物的绝对距离；根据所述三个基站到所述三个被测物的绝对距离，分别确定所述三个被测物在世界坐标系下的坐标，其中，所述世界坐标系是根据所述三个基站的位置构建得到的；根据所述三个被测物在所述世界坐标系下的坐标，确定所述被测靶标的六自由度位姿参数。

在一种可能的实现方式中，所述基于双光梳测距系统，分别确定三个基站到被测靶标上三个被测物的绝对距离，包括：在所述被测靶标移动前，基于所述双光梳测距系统，分别确定所述三个基站到所述三个被测物的第一绝对距离；在所述被测靶标移动后，基于所述双光梳测距系统，分别确定所述三个基站到所述三个被测物的第二绝对距离。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述三个基站到所述三个被测物的绝对距离，分别确定所述三个被测物在世界坐标系下的坐标，包括：根据所述三个基站到所述三个被测物的第一绝对距离，分别确定所述三个被测物在所述世界坐标系下的第一坐标；根据所述三个基站到所述三个被测物的第二绝对距离，分别确定所述三个被测物在所述世界坐标系下的第二坐标。

在一种可能的实现方式中，所述六自由度位姿参数包括平移参数；所述根据所述三个被测物在所述世界坐标系下的坐标，确定所述被测靶标的六自由度位姿参数，包括：根据目标被测物在所述世界坐标系下的第一坐标和所述目标被测物在所述世界坐标系下的第二坐标，确定所述平移参数，其中，所述目标被测物为所述三个被测物中的一个，在所述被测靶标移动过程中存在绕所述目标被测物的旋转。

在一种可能的实现方式中，所述六自由度位姿参数包括旋转参数；所述根据所述三个被测物在所述世界坐标系下的坐标，确定所述被测靶标的六自由度位姿参数，包括：根据所述三个被测物在所述世界坐标系下的第一坐标，确定被测靶标坐标系下三个坐标轴的第一单位矢量，以及根据所述三个被测物在所述世界坐标系下的第二坐标，确定所述被测靶标坐标系下三个坐标轴的第二单位矢量，其中，所述被测靶标坐标系是根据所述三个被测物的位置构建得到的；根据所述被测靶标坐标系下三个坐标轴的第一单位矢量，确定第一角度参数，以及根据所述被测靶标坐标系下三个坐标轴的第二单位矢量，确定第二角度参数；根据所述第一角度参数和所述第二角度参数，确定所述旋转参数。