[发明专利]一种智能制造传感器数据空间校准方法及装置

说明书

本公开提供一种智能制造传感器数据空间校准方法及装置，本公开涉及传感器网络技术领域，在传感器的空间数据采集过程中，通过将采集点的空间数据进行坐标转换，去除空间数据的数据噪声，将去除采集误差后的数据进行向量偏差校准，将空间数据进行空间校准，将采集点的空间数据进行坐标转换，消除了空间偏差对与多传感器数据精度的影响，同步了采集空间数据并且消除了空间误差偏差，使采集的数据在空间的维度上进行了坐标轴上的统一，并且更加准确，使得采集的空间数据更加准确和完善，数据精度更高。

技术领域

本公开涉及传感器网络技术领域，特别涉及一种智能制造传感器数据空间校准方法及装置。

背景技术

在多种不同的传感器进行数据采集工作协同工作的环境中，往往是多个不同类型的传感器采集到的不同类型的数据，在分布式多传感器系统中，各种工业传感器例如光栅尺位移传感器、陀螺仪传感器、角度传感器、角速度传感器、GPS传感器、位置传感器、超声波测距离传感器、旋转扭矩传感器、感应同步器、加速度传感器等，都有自己的数据采集系统，难以处理和进行融合，目标的采集和数据处理不是在同一个坐标系完成的。在这些传感器网络中，数据的采集有些传感器是在极坐标系下完成，而对数据的处理是在直角坐标系下完成的。因此就需要进行空间转换，将数据格式转换到同一个坐标系下并进行空间校准进行处理。

发明内容

针对上述技术问题，本公开提供一种智能制造传感器数据空间校准方法及装置，在传感器的空间数据采集过程中，其中的两个传感器a和b，斜距和方位角偏差分别为：Δr_a,Δθ_a,Δr_b,Δθ_b，r_a,θ_a和r_b,θ_b分别代表传感器a和b的斜距和方位角采集值，将采集点的空间数据进行坐标转换。

所述一种智能制造传感器数据空间校准方法具体包括以下步骤：

步骤1，传感器进行空间数据采集；

步骤2，将采集点的空间数据进行坐标转换；

步骤3，去除空间数据的数据噪声；

步骤4，将去除采集误差后的数据进行向量偏差校准；

步骤5，将空间数据进行空间校准。

进一步地，在步骤1中，所述传感器包括光栅尺位移传感器、陀螺仪传感器、角度传感器、角速度传感器、GPS传感器、位置传感器、超声波测距离传感器、旋转扭矩传感器、感应同步器、加速度传感器,传感器采集的空间数据包括传感器采集的位置坐标、直线位移和角位移、速度。

进一步地，在步骤2中，将采集点的空间数据进行坐标转换的方法为，

采集点即传感器的空间位置，将传感器采集的空间数据，即位置坐标、直线位移坐标和角位移坐标，建立新坐标系原点相对于旧坐标系坐标为(a,b,c)，有一点p在新、旧坐标系中坐标分别为(x,y,z)和(x',y',z')，可以得出：

旋转变换不改变原点位置而只改变坐标轴的方向，X轴和Y轴绕Z轴旋转θ角得到OX'和OY'，即OXYZ经逆时针旋转变为OX'Y'Z'，采集点p的位置在旧新坐标系中坐标分别为(x,y,z)和(x',y',z')，可以得出：

若是单独绕X轴和Y轴旋转，分别得到以下空间转换公式：

在传感器数据的处理中，为了能让传感器采集的数据和处理数据很方便地转换，常用到直角坐标系和空间极坐标系的相互转换。