一种测量车体基准点的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种测量车体基准点的方法及系统，属于轨道交通技术领域，其中方法主要包括利用具有四个测距模块的移动测距打点装置正向运动以采集车体的形状信息、拟合计算出车体的中心回归线、移动测距打点装置沿中心回归线再次正向运动或者反向运动以实现基准点打点等步骤。本发明专利技术所提出的一种测量车体基准点的方法及系统利用具有四个测距模块的移动测距打点装置实现车体基准点的自动化、智能化测量及打点，不仅提高了测量基准点的测量精度，而且提高了测量基准点的效率，节省了测量基准点的工序时间，有利于后续其他工序的展开，同时减少了测量时所需要的人力，进一步降低了测量车体基准点的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种测量车体基准点的方法及系统
本专利技术涉及轨道交通
，特别是涉及一种测量车体基准点的方法及系统。
技术介绍
近年来，中国高铁继续保持快速发展步伐，“四纵四横”高铁网基本成形，技术成就赢得国际声誉，服务品质不断提升，成为一张见证时代发展的名片。在高铁的装配过程中，最开始的定位基准点是保证零部件装配合适、稳定的基础。现有测量基准点的工序是在焊接车体、除去氧化层、涂抹防护层、固定地板支撑块后，在车厢内部，基于车体壁板板材定位孔，利用带有激光测距仪的金属工装确定纵向中心线从而确定基准点。在车体两侧壁板板材生产加工过程中，已提前加工好基准点对应的板材定位孔。测量工装是一套中间可调节位置带有激光测距仪的金属工装。在具体测量时，首先，基于中心的车体两侧壁板板材定位孔安装中心测距工装，此工装只能相对于车厢横向调节，利用水平仪使之与车厢地板水平，利用激光测距仪测量激光测距仪的位置到车体壁板的距离，调节位置使之处于车体中央位置，此时的激光测距仪的位置即为中心基准点；其次，在车体两侧安装测距工装，共计两个，此工装能相对于车厢横向、纵向调节，在车体壁板板材定位孔附近安装测距工装，利用水平仪使测距工装与地板水平，与测量中心基准点的测量方法相类似地，使激光测距仪的位置处于车厢纵向中心线上，此时三个基准点的连线即为纵向中心线；最后，测量两侧测距工装的测距仪中心与中心基准点的距离，纵向调节两侧测距工装使之达到规定的距离，此时两侧测距工装的测距仪中心对应的位置即是两侧基准点的位置。但是，由于车体通常是由加工好的多块板材焊接而成的，车厢并不是理想状况下笔直的车厢，因此车体两侧壁板板材定位孔相对于基准点会发生错位的现象。因为车厢的变形，利用现有的基准点测量方法所测量出来的三个基准点往往不处于同一条直线上，导致纵向中心线难以定位，同时中心基准点可直接定位车体两侧壁板板材中心定位孔，而由于车体两侧壁板板材的错位，将导致中心基准点偏向车体的一侧，进而导致其他两个基准点也偏向于车体的一侧，最终导致基准点的测量精度较低。此外，在实施现有的测量基准点工序时，需要人工逐一进行测量，不仅耗费人力较多，而且耗时较长，严重影响了后续工序的开展。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的测量基准点的工序存在测量精度较低以及耗费人力较多、耗时较长的问题，提供一种测量车体基准点的方法。为解决上述问题，本专利技术采取如下的技术方案：一种测量车体基准点的方法，该方法包括以下步骤：步骤一：移动测距打点装置包括四个测距模块，分别为前测距模块、后测距模块、左测距模块和右测距模块，所述移动测距打点装置沿直线从车体的初始端正向运动至所述车体的终点端，且所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块在所述移动测距打点装置运动的过程中周期性采集距离数据，得到所述车体的形状信息；步骤二：根据所述形状信息拟合计算出所述车体的中心回归线，并根据所述中心回归线和预设的基准点位置信息计算所述车体的基准点相对位置信息；步骤三：在所述移动测距打点装置再次从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块周期性采集距离数据，得到所述移动测距打点装置相对于所述车体的位置信息，根据所述位置信息和所述车体的所述形状信息实时调整所述移动测距打点装置的控制参数，以使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端；步骤四：在所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，实时判断所述移动测距打点装置的当前位置信息是否与所述基准点相对位置信息相匹配，若是，则所述移动测距打点装置在当前位置进行打点；步骤五：完成当前位置的打点后，所述移动测距打点装置继续运动，直至完成全部所述基准点的打点。相应地，本专利技术还提出一种测量车体基准点的系统，该系统包括移动测距打点装置、计算装置、参数调整装置和判断装置；所述移动测距打点装置包括四个测距模块，分别为前测距模块、后测距模块、左测距模块和右测距模块，所述移动测距打点装置沿直线从车体的初始端正向运动至所述车体的终点端，且所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块在所述移动测距打点装置运动的过程中周期性采集距离数据，得到所述车体的形状信息；所述计算装置用于根据所述形状信息拟合计算出所述车体的中心回归线，并根据所述中心回归线和预设的基准点位置信息计算所述车体的基准点相对于所述中心回归线的相对位置信息；在所述移动测距打点装置再次从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块周期性采集距离数据，得到所述移动测距打点装置相对于所述车体的位置信息，所述参数调整装置用于根据所述位置信息和所述车体的所述形状信息实时调整所述移动测距打点装置的控制参数，以使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端；在所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，所述判断装置用于实时判断所述移动测距打点装置的当前位置信息是否与所述基准点对应的所述相对位置信息相匹配，若是，则所述移动测距打点装置在当前位置进行打点，完成当前位置的打点后，所述移动测距打点装置继续运动，直至完成全部所述基准点的打点。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术所提出的一种测量车体基准点的方法及系统利用具有四个测距模块的移动测距打点装置实现车体基准点的自动化、智能化测量及打点，不仅提高了测量基准点的测量精度，而且提高了测量基准点的效率，节省了测量基准点的工序时间，有利于后续其他工序的展开，同时减少了测量时所需要的人力，进一步降低了测量车体基准点的成本。附图说明图1为本专利技术其中一个实施例中一种测量车体基准点的方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合附图及较佳实施例对本专利技术的技术方案进行详细描述。在其中一个实施例中，如图1所示，本专利技术提出了一种测量车体基准点的方法，该方法利用具有四个测距模块的移动测距打点装置获取车体的形状信息，具体地，步骤一(步骤S100)的主要目的是获取更多、更为准确的车体数据信息，在步骤S100中，移动测距打点装置包括四个测距模块，分别为前测距模块、后测距模块、左测距模块和右测距模块，其中前测距模块和后测距模块分别相对设置在移动测距打点装置的前端和后端，左侧距模块和右测距模块则分别相对设置在移动测距打点装置的左侧和右侧，并且前测距模块和后测距模块之间的连线与左测距模块和有测距模块之间的连线相互垂直；移动测距打点装置沿直线从车体的初始端正向运动至车体的终点端，其中车体的初始端可以为车体的首端或者尾端，终点端则相应地是车体的尾端或者首端，在移动测距打点装置沿直线从车体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量车体基准点的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：移动测距打点装置包括四个测距模块，分别为前测距模块、后测距模块、左测距模块和右测距模块，所述移动测距打点装置沿直线从车体的初始端正向运动至所述车体的终点端，且所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块在所述移动测距打点装置运动的过程中周期性采集距离数据，得到所述车体的形状信息；步骤二：根据所述形状信息拟合计算出所述车体的中心回归线，并根据所述中心回归线和预设的基准点位置信息计算所述车体的基准点相对位置信息；步骤三：在所述移动测距打点装置再次从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块周期性采集距离数据，得到所述移动测距打点装置相对于所述车体的位置信息，根据所述位置信息和所述车体的所述形状信息实时调整所述移动测距打点装置的控制参数，以使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端；步骤四：在所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，实时判断所述移动测距打点装置的当前位置信息是否与所述基准点相对位置信息相匹配，若是，则所述移动测距打点装置在当前位置进行打点；步骤五：完成当前位置的打点后，所述移动测距打点装置继续运动，直至完成全部所述基准点的打点。...

【技术特征摘要】
1.一种测量车体基准点的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：移动测距打点装置包括四个测距模块，分别为前测距模块、后测距模块、左测距模块和右测距模块，所述移动测距打点装置沿直线从车体的初始端正向运动至所述车体的终点端，且所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块在所述移动测距打点装置运动的过程中周期性采集距离数据，得到所述车体的形状信息；步骤二：根据所述形状信息拟合计算出所述车体的中心回归线，并根据所述中心回归线和预设的基准点位置信息计算所述车体的基准点相对位置信息；步骤三：在所述移动测距打点装置再次从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，所述前测距模块、所述后测距模块、所述左测距模块和所述右测距模块周期性采集距离数据，得到所述移动测距打点装置相对于所述车体的位置信息，根据所述位置信息和所述车体的所述形状信息实时调整所述移动测距打点装置的控制参数，以使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者使所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端；步骤四：在所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述初始端正向运动至所述终点端或者所述移动测距打点装置沿所述中心回归线从所述终点端反向运动至所述初始端的过程中，实时判断所述移动测距打点装置的当前位置信息是否与所述基准点相对位置信息相匹配，若是，则所述移动测距打点装置在当前位置进行打点；步骤五：完成当前位置的打点后，所述移动测距打点装置继续运动，直至完成全部所述基准点的打点。2.根据权利要求1所述的一种测量车体基准点的方法，其特征在于，在所述移动测距打点装置沿直线从车体的初始端正向运动至所述车体的终点端时，所述直线为所述车体的中线，所述中线通过以下方式确定：在所述左测距模块和所述右测距模块的前N个采集周期内，所述移动测距打点装置通过不断地调整运动角度使所述左测距模块和所述右测距模块所测量的距离值相等，当所述左测距模块和所述右测距模块所测量的距离值相等时，所述移动测距打点装置的运动方向所在的直线即为所述中线。3.根据权利要求1或2所述的一种测量车体基准点的方法，其特征在于，所述根据所述形状信息拟合计算出所述车体的中心回归线的过程包括以下步骤：规定所述移动测距打点装置的前进方向为横向轴线，将所述形状信息拟合到所述横向轴线所在二维平面的散点图上，得到所述车体的形状散点图；利用回归线算法将所述横向轴线的上部与下部的数据点进行拟合，得到所述中心回归线。4.根据权利要求1或2所述的一种测量车体基准点的方法，其特征在于，所述根据所述位置信息实时调整所述移动测距打点装置的控制参数的过程包括以下步骤：在任意一个采集周期内，计算所述前测距模块和所述后测距模块所述采集的距离数据之和，并根据距离数据之和与所述车体的长度的比值计算出所述移动测距打点装置与所述中心回归线之间的拟合偏差...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙琳琳，高欣悦，余鹏翔，张世彤，王志远，任宇欣，李仑，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22