[发明专利]一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统及方法

权利要求书

1.一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统，其特征在于，包括：

检具，放置于地面上，用于安装所述车灯，从而再现所述车灯安装在所述车身上的状况；

工业机器人，放置于地面上，且放置于所述检具旁边，具有摆臂；

激光扫描仪，安装于所述工业机器人的摆臂上，通过发出激光扫描线来扫描所述车灯和所述检具从而获取扫描数据，并通过所述摆臂的摆动来改变所述激光扫描仪的位置；

基座，设置在所述工业机器人的底部，用于固定所述工业机器人；

控制装置，安装于所述工业机器人上，用于控制所述工业机器人进行工作；以及

计算机，与所述激光扫描仪通过USB数据线连接，

其中，所述控制装置中内嵌有用于控制所述工业机器人进行工作的应用工具单元；

所述计算机中安装有用于显示所述扫描数据情况的激光调试单元和用于处理所述扫描数据来计算所述车灯与所述检具间隙的计算单元，

所述基座上设有机器人基坐标系，

所述工业机器人的摆臂上设有机器人工具坐标系，

所述激光扫描仪上设有激光扫描仪坐标系，

所述机器人基坐标系、所述机器人工具坐标系、所述激光扫描仪坐标系均为三维坐标系，

所述激光扫描仪与标准球相配合，用于进行手眼标定，从而将所述激光扫描仪坐标系中的坐标转化为所述机器人工具坐标系中的坐标，

所述标准球为已知球半径的高精度球体，

采用所述基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统来测量所述车灯与车身的间隙的方法，包括以下步骤：

步骤1，将所述激光扫描仪坐标系中的坐标转化为所述机器人工具坐标系中的坐标，使得所述机器人工具坐标系对应的所述摆臂带动述激光扫描仪坐标系对应所述激光扫描仪进行扫描，得到所述扫描数据，再将所述扫描数据中的出现在所述车灯与所述检具之间的缝隙中的超量程数据去除后，对剩余数据进行双边滤波去噪处理，得到处理后的扫描数据；

步骤2，首先选定所述激光扫描线上的一点，再根据所述处理后的扫描数据中包含的所述激光扫描线中的点在所述激光扫描仪坐标系中的坐标值来判断该点与后一点在Z轴上的坐标值Z值的差值ΔZ是否大于阈值h，当ΔZh时，进行下一组相邻两点的Z值的差值ΔZ的计算并判断是否大于阈值h，同时判断是否已经计算到所述激光扫描线中的最后一点，当ΔZh时，将所述相邻两点中Z值大的点的横坐标上的的X值记录下来，同时判断是否已计算到所述激光扫描线中的最后一点，当判断为已计算到所述激光扫描线中的最后一点时，将所述X值中的最小值记为车灯边界点的横坐标X_c，将所述X值中的最大值记为检具边界点的横坐标X_t；

步骤3，通过所述车灯与所述检具的间隙的计算模型：gap＝|X_c–X_t|来计算所述车灯与所述检具的的间隙的大小，得到的gap的值即为所述车灯与所述检具的的间隙，所述车灯与所述检具的的间隙即为所述车灯与所述车身的间隙。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描仪的车灯与车身的间隙测量系统，其特征在于：

其中，所述应用工具单元为应用工具软件包，所述激光调试单元为LJ-Navigator2软件，所述计算单元为MATLAB软件。