[发明专利]基于机器人的快速自动化三维形貌在线测量方法和系统

摘要

本发明公开了一种基于机器人的快速自动化三维形貌在线测量方法和系统，本发明将三维测头安装在工业机器人的末端工具上，通过机器人承载三维测头运动，采用高精度大视场数码相机组成全局相机控制系统，结合测头控制点技术，将测头在每个测量位置下的单元数据统一到全局坐标系中，实现单元数据的拼接，整个测量过程是机器人运动和高精度数码相机拍摄连续交替操作的过程，测量数据传递给控制计算机进行处理。本发明测量速度快，自动化程度高，完全能够满足工业产品三维形貌在线检测的要求。

主权项

1.一种基于机器人的快速自动化三维形貌在线测量方法，其特征是，包括以下步骤：①定义测头测量坐标系OsXsYsZs；测头上安装测头控制点，定义测头控制坐标系OcXcYcZc；确定测头控制坐标系OcXcYcZc与测头测量坐标系OsXsYsZs之间的关系Msc；将测头安装在机器人关节臂的末端工具上，示教机器人；②标定全局控制相机；全局控制相机的安装位置应满足三维测头在空间所有测量位置下，三维测头上至少三个测头控制点出现在相机的公共视场中；相机坐标系之间的转换关系预先标定好，定义全局坐标系OgXgYgZg；③测头在机器人的带动下运动到测量位置，测头采集被测物的三维形貌数据，同时全局控制相机对测头控制点拍照，确定当前测量位置下测头控制坐标系OciXciYciZci与全局坐标系OgXgYgZg之间的关系Mcig；重复上述过程，直到数据采集完毕；④测头和全局控制相机将采集的数据传送给控制计算机，控制计算机对所有图像数据进行处理，获得统一在全局控制坐标系OgXgYgZg下的被测物表面的整体三维形貌。