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龍圖騰網(wǎng)恭喜上海中車瑞伯德智能系統(tǒng)股份有限公司申請的專利一種應(yīng)用于大型工件測量的線掃激光的手眼標定方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN115077378B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202210637094.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01B11/00；該發(fā)明授權(quán)一種應(yīng)用于大型工件測量的線掃激光的手眼標定方法是由覃江華;王詩祺;阮誠中;黃麗設(shè)計研發(fā)完成，并于2022-06-07向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種應(yīng)用于大型工件測量的線掃激光的手眼標定方法在說明書摘要公布了：一種應(yīng)用于大型工件測量的線掃激光的手眼標定方法，包括以下步驟：步驟1、確定所有需要標定的Ｃ軸角度值；選定n個角度：；步驟2、以角度掃描標定球３次，每次的Ｙ，Ｚ坐標不相同；步驟3、計算角度下的手眼標定值；步驟4、同理計算角度下的手眼標定值。本發(fā)明可以消除安裝誤差的影響，保證了最終配準后的測量精度。本發(fā)明采用了按不同角度分別作手眼標定的方案。在每個角度下分別對標定球作３次掃描，計算出該角度下激光器坐標系相對于桁架機械臂末端坐標系的位姿偏差，也即激光器的手眼標定值，在后續(xù)的坐標配準計算中，不同角度下的點云數(shù)據(jù)采用不同的手眼標定值作配準變換，降低對機械精度的要求，大大節(jié)約了設(shè)備成本。

本發(fā)明授權(quán)一種應(yīng)用于大型工件測量的線掃激光的手眼標定方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種應(yīng)用于大型工件測量的線掃激光的手眼標定方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1、確定所有需要標定的C軸角度值；選定n個角度：C1～Cn；步驟2、利用線掃激光傳感器以角度C1掃描標定球3次，每次掃描前改變標定球的Y、Z坐標；步驟3、計算角度C1下的手眼標定值；步驟4、同理計算角度C2～Cn下的手眼標定值，計算方法與步驟2和步驟3相同；步驟2包括：步驟2.1、運行掃描角度調(diào)整電機，使C軸角度值等于C1；步驟2.2、運行Y軸和Z軸，使標定球在YZ平面上的投影落在線掃激光傳感器的有效掃描面內(nèi)，且在有效掃描梯形區(qū)域的中上部位置；然后保持Y、Z、C軸位置，運行X軸,并利用線掃激光傳感器對標定球作掃描，得到點云數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)分割將標定球點云分離出來，經(jīng)過球體擬合得到球體的球心坐標；最終得到，當掃描面剛好通過球心的時刻的各個坐標值：球心在線掃激光傳感器坐標系{S}下的坐標：dsA＝[xsA,0,zsA]T；s—下標，表示傳感器坐標系，對應(yīng)的物理量是基于傳感器坐標系的；A—下標，表示第一次掃描，對應(yīng)的物理量是第一次掃描得到的；dsA表示第一次掃描時球心在線掃激光傳感器坐標系{S}下的坐標；xsA表示dsA的x分量；zsA表示dsA的z分量；三軸桁架機械臂或三坐標儀腕部的坐標：dbA＝[xbA,ybA,zbA]T；b—下標，表示三坐標儀或機械臂的基坐標系，對應(yīng)的物理量是基于該基坐標系的；步驟2.3、運行Y軸、Z軸，使標定球在YZ平面上的投影落在線掃激光傳感器的有效掃描面內(nèi)，且在有效掃描梯形區(qū)域的左下部位置；然后保持Y、Z、C軸位置，運行X軸，并利用線掃激光傳感器對標定球作掃描，得到點云數(shù)據(jù)；同理可得到各個坐標值：球心在線掃激光傳感器坐標系{S}下的坐標：dsB＝[xsB,0,zsB]T；B—下標，表示第二次掃描，對應(yīng)的物理量是第二次掃描得到的；三軸桁架機械臂或三坐標儀腕部的坐標：dbB＝[xbB,ybB,zbB]T；步驟2.4、運行Y軸、Z軸，使標定球在YZ平面上的投影落在線掃激光傳感器的有效掃描面內(nèi)，且在有效掃描梯形區(qū)域的右下部位置；然后保持Y、Z、C軸位置，運行X軸并利用線掃激光傳感器對標定球作掃描，得到點云數(shù)據(jù)；同理可得到各個坐標值：球心在線掃激光傳感器坐標系{S}下的坐標：dsC＝[xsC,0,zsC]T；三軸桁架機械臂或三坐標儀腕部的坐標：dbC＝[xbC,ybC,zbC]T；C—下標，表示第三次掃描，對應(yīng)的物理量是第三次掃描得到的；還包括對剪切變形所使用的校正方法：步驟a：點云是由連續(xù)的橫截面輪廓數(shù)據(jù)堆疊而成的，單獨處理每一個截面輪廓，而每一個截面輪廓都是一段沒有畸變的圓弧；步驟b：以第一條輪廓的線掃激光傳感器坐標系為參考坐標系{O}，y方向以每一個截面輪廓對應(yīng)的機械臂或三坐標儀的x坐標值堆疊截面輪廓；步驟c：通過擬合圓的方法找到每個截面輪廓的圓心，將找出的所有圓心在{O}中擬合成一條直線段AB；步驟d：平移直線段AB使A、O重合，作BD垂直于y軸交y軸于D點；以D為圓心|BD|為半徑在平面ABD內(nèi)作圓D，作直線AE與圓D相切于E，E點與B點在直線AD的同一側(cè)；過點D作線段DF垂直于平面ABD，且的方向為在AD延長線、DE、DF上分別取點Y0、Z0、X0，距離D均為單位長度；取標架{D,X0,Y0,Z0}，簡記為{D}；步驟e：易知原球面點云數(shù)據(jù)實際上是在{D}下的數(shù)據(jù)，最多相差一個固定的平移值及ZX平面內(nèi)的一個固定旋轉(zhuǎn)角度；步驟f：計算標架{D}到標架{O}的仿射變換P；將原始球面點云數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到{O}中：So＝PSD；SD表示在標架{D}坐標系下的原始球面點云數(shù)據(jù)，是一個3*m矩陣，m表示點云總點數(shù)；So表示SD經(jīng)過P變換之后得到的在標架{O}坐標系下的點云數(shù)據(jù)，是一個3*m矩陣，m表示點云總點數(shù)；仿射變換P是一個R3向量空間到自身的線性變換，是一個3*3的矩陣；空間中兩組線性無關(guān)的4點組的對應(yīng)變換可以確定一個仿射變換；步驟g：在{O}中擬合So的球心，得到球心坐標do′；步驟h：將球心坐標do′變換回{D}中：do＝P-1do′＝[x0,y0,z0]T；[x0,0,z0]T為激光傳感器坐標系下的圓心位置；y0為開始掃描點到圓心位置的掃描距離。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人上海中車瑞伯德智能系統(tǒng)股份有限公司，其通訊地址為：201821 上海市嘉定區(qū)永盛路2201號、招賢路655號5幢1層A區(qū)、2層；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。