[发明专利]用于柔性制造的视觉测量装置及方法

摘要

用于柔性制造的视觉测量装置及方法，属于产品柔性制造的测量技术领域。本发明是为了解决在特征不同的多品种产品的测量过程中，由于需要分别根据产品特征来调节测量位置，造成测量效率低的问题。装置的视觉测量单元中高精度测量相机安装于调整机构的顶端，调整机构的底端设置在可移动小车上，调整机构用于调整高精度测量相机的高度、视线的方向角及俯仰角；方法首先利用场内的相机阵对待测物进行粗测量，判断最佳的测量位置，然后使视觉测量单元移动至最佳测量位置并固定，最后利用高精度测量相机进行精确测量，它确保了测量数据的准确性与可靠性。本发明用于柔性制造中的视觉测量。

主权项

1.一种用于柔性制造的视觉测量方法，基于用于柔性制造的视觉测量装置实现，所述测量装置包括多个标识点(18)、多个基准标识器(20)和多个场内测量相机(21)，多个场内测量相机(21)组成场内测量相机阵，多个基准标识器(20)布置于场内测量相机阵的视场范围内，多个标识点(18)分散固定于待测产品件(19)的上表面，待测产品件(19)分散于场内测量相机阵的视场范围内；所述测量装置还包括视觉测量单元(A)，视觉测量单元(A)包括可移动小车、高精度测量相机(1)和调整机构，高精度测量相机(1)安装于调整机构的顶端，调整机构的底端设置在可移动小车上，调整机构用于调整高精度测量相机(1)的高度、视线的方向角及俯仰角；可移动小车包括三套固定支腿(14)、两套驱动轮及驱动电机(15)、车底座(16)和两套万向支撑轮(17)，两套驱动轮及驱动电机(15)安装于车底座(16)的前方，作为可移动小车的前轮，两套万向支撑轮(17)安装于车底座(16)的后下方，作为可移动小车的后轮，三套固定支腿(14)其中的一套固定支腿(14)安装固定于车底座(16)前端，并处于两套驱动轮及驱动电机(15)中间，其中的另两套固定支腿(14)安装固定于车底座(16)后端，并与两套万向支撑轮(17)的位置分别对应；固定支腿(14)具有可伸缩支脚，可伸缩支脚与地面的接触方式为点接触；调整机构包括俯仰驱动电机(2)、俯仰支架(3)、转板(4)、座板(5)、转向驱动电机(6)、两根支柱(7)、顶端盖板(8)、四根导向杆(9)、丝杆(10)、升降机(11)、升降驱动电机(12)和升降平台(13)，升降平台(13)的外边缘沿圆周方向均匀设置四个导向通孔，升降平台(13)的中心设置一个中心通孔，丝杆(10)穿过中心通孔、四根导向杆(9)对应穿过四个导向通孔后，四根导向杆(9)与丝杆(10)的底端面均竖直固定在车底座(16)上，四根导向杆(9)与丝杆(10)的顶端面连接顶端盖板(8)；升降平台(13)上安装有升降机(11)和升降驱动电机(12)，升降驱动电机(12)用于驱动升降机(11)，升降机(11)与丝杆(10)配合实现升降平台(13)的升降；升降平台(13)上还设置有两根支柱(7)，两根支柱(7)穿过顶端盖板(8)后，支撑在座板(5)的下表面，座板(5)上设置转板(4)，转板(4)通过转向驱动电机(6)驱动；转板(4)上设置俯仰支架(3)，俯仰支架(3)与高精度测量相机(1)之间为转动配合，俯仰支架(3)通过俯仰驱动电机(2)驱动；其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：步骤一：利用测量相机阵测量所有待测产品件(19)的位置姿态；步骤二：根据待测产品件(19)的位置姿态及基准标识器(20)的位置，计算获得待测产品件(19)的最佳测量位置，该最佳测量位置使高精度测量相机(1)可同时观测所有待测产品件(19)上的标识点(18)和至少一个基准标识器(20)，并与各待测产品件(19)测量点的距离最小；步骤三：使视觉测量单元(A)移动到最佳测量位置，并调整高精度测量相机(1)的高度、视线的方向角及俯仰角；步骤四：使固定支腿(14)伸出支脚从而固定可移动小车位置；步骤五：计算从高精度测量相机(1)坐标系到测试场地坐标系的变换关系；步骤六：根据从高精度测量相机(1)坐标系到测试场地坐标系的变换关系，计算获得待测产品件(19)相对于测试场地坐标系的位置姿态，实现柔性制造的视觉测量。