[发明专利]基于多激光跟踪仪测量场的对合调姿方法

权利要求书

1.一种基于多激光跟踪仪测量场的对合调姿方法，包括步骤：

S1，在三维软件中分别建立基准工件工装(1)和目标工件工装(2)的三维模型并完成装配，以获得理想装配体模型；

S2，在实际工作空间内，设置多台激光跟踪仪(M)和多个测量辅助点(P)，以构建出多激光跟踪仪测量场，其中每台激光跟踪仪(M)具有测量坐标系并至少测量三个测量辅助点(P)的空间位置、各测量辅助点(P)至少被两台激光跟踪仪(M)测量，且将其中一台激光跟踪仪(M)的测量坐标系定义为全局坐标系；

S3，基于不同激光跟踪仪(M)对同一测量辅助点(P)的测量结果、采用光束平差法进行迭代计算，求出任意两台激光跟踪仪(M)之间的齐次转换矩阵；

S4，基于各测量辅助点(P)在参与测量的激光跟踪仪(M)下的测量结果以及参与测量的激光跟踪仪(M)与对应的激光跟踪仪(M)之间的齐次转换矩阵，计算出各测量辅助点(P)在全局坐标系下的坐标；

S5，在所述多激光跟踪仪测量场中，将目标工件工装(2)装配于基准工件工装(1)，所述基准工件工装(1)上布置有多个基准测量点(11)、所述目标工件工装(2)布置有多个目标测量点(21)，且S5包括步骤：

S51，固定基准工件工装(1)、将目标工件工装(2)与基准工件工装(1)相对设置，且目标工件工装(2)连接有自动化对接设备；

S52，基准测量点(11)在在数量上为g、目标测量点(21)在数量上为h，从三维软件中的理想装配体模型上获取基准工件工装(1)上的所述多个基准测量点(11)的理论位置{P_i^M}＝{P₁^M,P₂^M,P₃^M...}(i＝1,2,3...g)、以及目标工件工装(2)上的所述多个目标测量点(21)的理论位置其中，i表示所述多个基准测量点(11)的编号，j表示所述多个目标测量点(21)的编号；

S53，通过所述多台激光跟踪仪(M)以及所述多台激光跟踪仪(M)相互之间的齐次转换矩阵{T_mⁿ}，得到基准工件工装(1)上的所述多个基准测量点(11)在全局坐标系下的实测位置目标工件工装(2)上的所述多个目标测量点(21)在全局坐标系下的实测位置

S54，根据基准工件工装(1)上的所述多个基准测量点(11)在全局坐标系下的实测位置{P_i^I}＝{P₁^I,P₂^I,P₃^I...}建立基准工件工装(1)的基准工装坐标系、以及根据目标工件工装(2)上的所述多个目标测量点(21)在全局坐标系下的实测位置建立目标工件工装(2)的目标工装坐标系；

S55，通过所述多个基准测量点(11)的实测位置{P_i^I}＝{P₁^I,P₂^I,P₃^I...}和理论位置{P_i^M}＝{P₁^M,P₂^M,P₃^M...}，求出实际的基准工件工装(1)到三维软件中的理想装配体模型之间的齐次变换矩阵T₁且

S56，求出三维软件中的理想装配体模型到实际的基准工件工装(1)之间的齐次变换矩阵T₀且T₀＝(T₁)^-1；

S57，通过所述多个目标测量点(21)的实测位置和理论位置求出实际的目标工件工装(2)到三维软件中的理想装配体模型之间的齐次变换矩阵T₂且

S58，计算出目标工件工装(2)从当前的实测位置到理想位置之间的齐次变换矩阵T₃且T₃＝T₀·T₂＝(T₁)^-1·T₂，并计算出目标工件工装(2)的所述多个目标测量点(21)在理想装配状态下的理想位置

S59，在实际工作空间内，自动化对接设备驱动目标工件工装(2)完成齐次变换矩阵T₃所定义的空间刚体运动，以将目标工件工装(2)装配于基准工件工装(1)。