大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统技术方案

本发明专利技术适用于复杂曲面测量技术领域，提供了一种大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，所述系统包括：光感扫描跟踪装置，用于采集具有复杂曲面物体的被测区域表面的局部三维点云数据，该光感扫描跟踪装置固定于所述机器人的末端；若干点云空间位姿跟踪单元，其包括驱动机构、传动机构、基座及激光跟踪靶标，用于获取点云位姿，并转换到光感扫描跟踪装置坐标系统下处理分析；所述空间位姿跟踪单元设于所述机器人末端；机器人，用于搭载所述光感扫描跟踪装置及空间位姿跟踪单元，用于对复杂曲面进行摄像及数据测量获取；移动平台，用于搭载所述机器人，根据控制指令移动所述机器人。借此，本发明专利技术灵活性高，能实现复杂曲面的在线高效测量。

Flexible measurement system of large-scale complex surface 3D shape robot

【技术实现步骤摘要】
大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统
本专利技术涉及大型复杂曲面测量
，尤其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
大型复杂曲面构件，如航空结构件、大型风电叶片、高铁车体结构件等，在航空航天、能源和交通等领域有着广泛应用，其形状复杂，成形精度控制难度高，对其整体型面进行完整的三维测量和精度分析，可为其成形工艺优化提供基础的测量数据，对提高复杂零件的成形精度具有至关重要的作用。这些曲面一般具有尺寸巨大、形状复杂的特点，针对这些特性，提供一种大型复杂曲面三维形貌快速高精度的自动化测量方法就显得尤为重要。传统的大型曲面复杂构件测量方法主要有：专用夹具检测、三坐标测量机、激光跟踪仪以及摄影测量等。这些方法都存在各自的局限性，如专用夹具检测只能对零件的关键位置尺寸进行检测且不具有通用性；三坐标测量机测量精度高但是属于接触式测量方法，测量效率低且测量范围不大；激光跟踪仪测量的测量范围大但只能逐点测量，测量效率不高；摄影测量需要在被测对象表面粘贴大量标记点且只能得到稀疏数据，无法完成零件整体型面的三维测量和精度分析，因此难本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，所述系统包括：/n光感扫描跟踪装置，用于采集具有复杂曲面物体的被测区域表面的局部三维点云数据，该光感扫描跟踪装置固定于所述机器人的末端；/n若干点云空间位姿跟踪单元，其包括驱动机构、传动机构、基座及激光跟踪靶标，用于获取点云位姿，并转换到光感扫描跟踪装置坐标系统下处理分析；所述空间位姿跟踪单元设于所述机器人末端；/n机器人，用于搭载所述光感扫描跟踪装置及空间位姿跟踪单元，用于对复杂曲面进行摄像及数据测量获取；/n移动平台，用于搭载所述机器人，根据控制指令移动所述机器人。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，所述系统包括：
光感扫描跟踪装置，用于采集具有复杂曲面物体的被测区域表面的局部三维点云数据，该光感扫描跟踪装置固定于所述机器人的末端；
若干点云空间位姿跟踪单元，其包括驱动机构、传动机构、基座及激光跟踪靶标，用于获取点云位姿，并转换到光感扫描跟踪装置坐标系统下处理分析；所述空间位姿跟踪单元设于所述机器人末端；
机器人，用于搭载所述光感扫描跟踪装置及空间位姿跟踪单元，用于对复杂曲面进行摄像及数据测量获取；
移动平台，用于搭载所述机器人，根据控制指令移动所述机器人。


2.根据权利要求1所述的大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测量系统，其特征在于，所述光感扫描跟踪装置包括：
设置模块，用于在复杂曲面上设置测量点和编码点；所述测量点和编码点的反光率高于所述曲面的反光率，设置基准尺，所述基准尺的两端设置有测量点；
影象获取模块，用于对包括曲面上的测量点、编码点和基准尺上的测量点进行拍摄，获取曲面表面及基准尺的数字影像信息；
计算处理模块，用于根据获取的测量点影像信息进行拟合处理计算，得到被测复杂曲面上所有测量点和编码点的三维坐标值；
定位点处理模块，用于将测量点和编码点的三维坐标值导入三维扫描模块，并将三维坐标值设定为三维扫描仪的定位点；
三维扫描模块，用于对复杂曲面的轮廓进行扫描，得到复杂曲面上的点云坐标值。


3.根据权利要求1所述的大型复杂曲面三维形貌机器人柔性测...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭渊，王俊，许泽银，秦强，蒋克荣，袁永壮，夏小虎，
申请(专利权)人：合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34