[发明专利]一种用于空间构件的定位方法

权利要求书

1.一种用于空间构件的定位方法，其特征是：用于空间构件的定位方法包括以下定位步骤：

第一步：获取初始位置的空间构件(3)的定位装置(4)上定位元件(57,58或59)的三维坐标：

将空间构件(3)置于任一位置，并将所述位置定义为初始位置，然后将定位装置(4)或者定位板(41)置于所述位置的有效定位区域(A)，驱动监测设备(5)对该定位装置(4)的定位元件(57,58或59)逐一监测，获取所述定位装置(4)上各所述定位元件(57,58或59)的三维坐标{(x_n,y_n,z_n),n＝1,2,3,…,N}，其中N为用于所述定位装置(4)上所述定位元件(57,58或59)的数量；

第二步：计算初始位置的定位装置(4)上定位元件(57,58或59)的变换矩阵A₀：

选取三个定位元件(57,58或59)的坐标，其坐标分别为(x₁,y₁,z₁)，(x₂,y₂,z₂)和(x₃,y₃,z₃)，则变换矩阵表示为，

其中，

第三步：获取置于空间构件(3)上的定位装置(4)的定位元件(57,58或59)的三维坐标：

将定位装置(4)置于空间构件的有效区域(A)，然后驱动检测设备(5)对定位装置(4)上的定位元件(57,58或59)进行检测，获取所述定位元件(57,58或59)的空间坐标{(X_1n,Y_1n,Z_1n),n＝1,2,3,…,N}，然后依次检测其它空间构件(3)获取各构件的定位元件(57,58或59)空间坐标{(X_mn,Y_mn,Z_mn),m＝1,2,3,…,M,n＝1,2,3,…,N}，其中M为空间构件(3)的数量，N为用于空间构件(3)的定位装置(4)上定位元件(57,58或59)的数量；

第四步：计算置于空间构件(3)上的定位装置(4)的变换矩阵{B_m,m＝1,2,…,M}：

选取步骤二所使用的三个定位元件(57,58或59)，坐标分别为(x_m1,y_m1,z_m1)，(x_m2,y_m2,z_m2)和(x_m3,y_m3,z_m3)，则变换矩阵可表示为，

其中，

第五步：计算置于空间构件(3)上的定位装置(4)的变换矩阵的逆矩阵{C_m,m＝1,2,…,M}：

C_m＝B_m^-1 (9)

第六步：计算定位装置(4)上定位元件(57,58或59)从初始位置到空间构件上的变换矩阵{D_m,m＝1,2,…,M}：

D_m＝A₀C_m (10)

公式(10)即该空间构件(3)位置和姿态的对应的变换矩阵；

第七步：移动空间构件(3)到达指定空间位置：

按照公式(10)所示的矩阵将空间构件移动到指定位置，实现空间构件的定位。

2.根据权利要求1所述的用于空间构件的定位方法，其特征是：空间构件(3)具有一个或数个有效区域(A)。

3.根据权利要求1或2所述的用于空间构件的定位方法，其特征是：三维坐标采用右手坐标系。

4.根据权利要求3所述的用于空间构件的定位方法，其特征是：三维坐标采用右手直角坐标系。