[发明专利]基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影系统及其方法

权利要求书

1.基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影方法，通过借助激光振镜系统中增设的光敏传感器与事先标定好的振镜标定结果，来获取投射到目标物体表面反光靶点上的激光束的光路几何信息，从而求解出激光振镜系统与目标物体间的位置关系，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、对参与目标曲线投影的多个带有光敏传感器的激光振镜系统进行标定，并将标定结果保存；

步骤二、在目标曲线周围布置若干反光靶点，测量出反光靶点在目标曲线坐标系中的空间位置，并保存所有反光靶点的空间坐标；

步骤三、控制各个激光振镜系统对投影范围内的反光靶点进行扫描，获得扫描激光束通过反光靶点中心位置处时所对应的振镜控制信号；

步骤四、根据步骤一中振镜的标定结果与步骤三中获得的振镜控制信号，求解出各个激光振镜系统与目标曲线间的位置关系；

步骤五、根据各个激光振镜系统的投影范围与目标曲线的曲率信息对整个目标曲线进行投影区域划分；

步骤六、对各个激光振镜系统投影范围内的目标曲线，根据其曲率信息与投影精度的要求，设置直线插补投影过程中所需的多个投影控制点；

步骤七、根据设置好的投影控制点，控制所有参与投影的激光振镜系统按照直线插补形式对各自区域内的目标曲线进行激光定位投影，完成整个目标曲线的定位投影。

2.根据权利要求1所述的基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影方法，其特征在于：步骤三包括子步骤a和子步骤b，其中：

子步骤a、控制激光振镜系统使其投射出的激光光斑落在其扫描范围内的反光靶点附近，并记录此时激光振镜系统的数字控制信号；

子步骤b、以子步骤a的数字控制信号所对应的激光光斑为中心规划出一个边长为r的正方形扫描区域，对此区域内的反光靶点进行激光扫描，扫描到反光靶点的激光束原路返回与激光振镜系统内的光敏传感器发生响应，记录发生响应时激光振镜系统的数字控制信号，通过这些数字控制信号估算出投射到反光靶点中心时所需要的振镜数字控制信号。

3.根据权利要求1所述的基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影方法，其特征在于：步骤四结束后，将各个激光振镜系统中投影范围内的多个子目标曲线合并为一个整体的目标曲线，比较合并后目标曲线的覆盖范围与原目标曲线的覆盖范围，调整激光振镜系统的数量。

4.根据权利要求1所述的基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影方法，其特征在于：对于步骤六中的任一投影控制点，根据其对应的激光振镜系统标定结果、步骤四中的位置关系与该投影控制点在目标曲线坐标系下的空间坐标，求解出对应的激光振镜系统将激光投射到该投影控制点所需要输入的数字控制信号。

5.根据权利要求2所述的基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影方法，其特征在于：子步骤b中在边长为r的正方形扫描区域内，以激光网格线的形式对处在该区域内的反光靶点进行扫描，当有网格线扫过反光靶点时，激光束原路返回使得激光振镜系统内的光敏传感器发生响应。

6.根据权利要求3所述的基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影方法，其特征在于：当合并后目标曲线的覆盖范围小于原目标曲线的覆盖范围时，则逐个增加激光振镜系统，每增加一个激光振镜系统，求解出其与目标曲线间的位置关系。

7.根据权利要求1所述的基于多个激光振镜的空间曲线联合定位投影方法，其特征在于：步骤六中任意两相邻投影控制点之间的实际曲线段与激光振镜系统按照直线插补形式投影出的激光曲线段间的最大距离误差均满足投影精度的要求。