【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于形貌测量
，具体涉及一种大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统。
技术介绍
在现代工业生产中，尤其是在航空航天、汽车、武器装备、模具制造等领域，具有复杂曲面外形的零件越来越多，且对零件的结构和外形要求都非常高，传统人工离线的测量方式已不能满足现代化生产对曲面测量的需求，如何准确、快速、在线地对曲面进行测量已经成为目前的研究热点之一；另外，产品更新换代的速度不断加快，企业为了提高自己的市场竞争力，越来越倾向于向多品种、小批量的灵活性生产方式发展，如果企业仍然采用传统的固定式检测方法，即使这种方法具有很高的精度和工作效率，也很难适应品种和规格频繁变换的生产场合，不能满足对多种类型的零部件制造质量进行实时监测的需要。目前，国内外已经出现了多种三维形貌测量设备并已产品化，但是大部分测量设备或测量系统，往往针对具体的应用而开发，数据处理通常对应特定的测量对象，存在以下技术缺陷：测量设备缺乏灵活性，不能够实现在线测量；自动化程度低、点云拼接精度低、测量效率有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，解决现有技术中存在的量设备缺乏灵活性，不能够实现在线测量；自动化程度低、点云拼接精度低、测量效率有待提高的技术问题。本专利技术大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统包括工业机器人、机器人控制柜、两轴变位机、安全光幕、安全围栏、IGPS发射器和IGPS接收器；本测量系统的测量方法包括以下步骤：步骤一：建立复杂曲面测量系统模型；a、根据形貌测量传感器的测量原理建立扫描测量系统中结构光传感器的数学模型；b、根据机器人位...
【技术保护点】
大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，本系统的测量方法包括以下步骤：步骤一：建立复杂曲面测量系统模型；根据形貌测量传感器的测量原理建立扫描测量系统中结构光传感器的数学模型；根据机器人位姿描述方法建立机器人的D‑H模型和机器人定位误差模型，进行建立测量系统的手眼标定数学模型；根据IGPS测量原理，建立机器人位姿获取模型以及基于IGPS的点云拼接算法；步骤二：规划复杂曲面轨迹，并进行离线编程；根据被测曲面的数模（IGES模型）以及被测曲面的结构特点利用轨迹规划软件中的相应策略完成测量路径的规划，确保形貌测量传感器沿着曲面零件表面的切向运动，与被测曲面零件表面的法向保持一致，进行法向精度控制的基础上完成测量路径的离线编程；步骤三：测量复杂曲面的三维形貌；步骤四：处理复杂曲面的测量数据，利用基于IGPS的全局点云拼接技术来完成点云数据的拼接。
【技术特征摘要】
1.大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，本系统的测量方法包括以下步骤：步骤一：建立复杂曲面测量系统模型；根据形貌测量传感器的测量原理建立扫描测量系统中结构光传感器的数学模型；根据机器人位姿描述方法建立机器人的D-H模型和机器人定位误差模型，进行建立测量系统的手眼标定数学模型；根据IGPS测量原理，建立机器人位姿获取模型以及基于IGPS的点云拼接算法；步骤二：规划复杂曲面轨迹，并进行离线编程；根据被测曲面的数模（IGES模型）以及被测曲面的结构特点利用轨迹规划软件中的相应策略完成测量路径的规划，确保形貌测量传感器沿着曲面零件表面的切向运动，与被测曲面零件表面的法向保持一致，进行法向精度控制的基础上完成测量路径的离线编程；步骤三：测量复杂曲...
【专利技术属性】
技术研发人员：马国庆，郑研斌，曹国华，于正林，刘丽，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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