[发明专利]一种构件表面三维测量方法、装置及系统

权利要求书

1.一种构件表面三维测量方法，其特征在于，包括：

配置工业机器人的路径参数、激光跟踪设备的工作参数和三维扫描仪的扫描参数，其中所述三维扫描仪设置在所述工业机器人的末端；

当所述工业机器人带动所述三维扫描仪运动至每个预设测量位置时，获取所述三维扫描仪对待加工构件进行扫描的扫描数据，以及通过激光跟踪设备获取所述三维扫描仪在每个所述预设测量位置的位姿数据；

根据所述扫描数据和所述位姿数据获得构件表面三维测量模型数据；

将所述构件表面三维测量模型与预设理论模型数据进行比对，获得待加工构件的加工余量数据。

2.根据权利要求1所述的构件表面三维测量方法，其特征在于，所述激光跟踪设备包括激光跟踪仪和与所述激光跟踪仪通信连接的定位配件，所述定位配件设置在所述工业机器人的末端，所述定位配件用于获取所述三维扫描仪在每个所述预设测量位置的位姿数据。

3.根据权利要求2所述的构件表面三维测量方法，其特征在于，所述构件表面三维测量方法还包括在所述配置工业机器人的路径参数、激光跟踪设备的工作参数和三维扫描仪的扫描参数的步骤前进行的：

标定所述三维扫描仪和定位配件坐标系的第一坐标转换关系；

标定工业机器人的末端坐标系与所述定位配件的第二坐标转换关系。

4.根据权利要求3所述的构件表面三维测量方法，其特征在于，所述根据所述扫描数据和所述位姿数据获得构件表面三维测量模型数据，包括：

在每个所述预设测量位置，分别获取所述定位配件的位姿数据以及分别记录所述工业机器人的末端的位姿数据；

根据每个所述预设测量位置的所述定位配件的位姿数据和所述第一坐标转换关系，将所述扫描数据进行坐标系转换得到激光跟踪仪坐标系下的扫描数据；

将所有预设测量位置的激光跟踪仪坐标系下的扫描数据进行数据拼接，得到构件表面三维测量模型数据。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的构件表面三维测量方法，其特征在于，所述构件表面三维测量方法还包括在所述获取所述三维扫描仪对待加工构件进行扫描的扫描数据，以及通过激光跟踪设备获取所述三维扫描仪在每个所述预设测量位置的位姿数据的步骤前进行的：

向所述工业机器人发送运动控制指令；

当所述工业机器人运动至预设测量位置时，向所述三维扫描仪发送扫描控制指令。

6.一种构件表面三维测量装置，其特征在于，包括存储器和控制器，所述存储器中存储有至少一条程序指令，所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如权利要求1至5中任意一项所述的构件表面三维测量方法。

7.一种构件表面三维测量系统，其特征在于，包括：三维扫描仪、激光跟踪仪、定位配件、工业机器人和权利要求6所述的构件表面三维测量装置，所述三维扫描仪和所述定位配件均设置在所述工业机器人的末端，所述定位配件与所述激光跟踪仪通信连接，所述三维扫描仪、激光跟踪仪和工业机器人均与所述构件表面三维测量装置通信连接，

所述工业机器人用于带动所述三维扫描仪和所述定位配件运动至预设测量位置；

所述三维扫描仪用于扫描待加工构件，并获得扫描数据；

所述定位配件用于定位所述工业机器人的末端的位姿；

所述激光跟踪仪用于获取所述工业机器人的末端的位姿；

所述构件表面三维测量装置用于对所述扫描数据以及所述工业机器人的末端的位姿进行处理获得待加工构件的测量模型数据，并根据所述待加工构件的测量模型数据与预设理论模型数据的比对得到待加工构件的加工余量数量。

8.根据权利要求7所述的构件表面三维测量系统，其特征在于，所述构件表面三维测量系统还包括夹具，所述夹具设置在所述工业机器人的末端，所述三维扫描仪和所述定位配件均通过所述夹具固定。

9.根据权利要求7所述的构件表面三维测量系统，其特征在于，所述三维扫描仪包括单目面结构光扫描仪，双目面结构光扫描仪和多目面结构光扫描仪中的任意一种。

10.根据权利要求7所述的构件表面三维测量系统，其特征在于，所述工业机器人的自由度至少包括：上、下、左、右、前、后。