【技术实现步骤摘要】
一种基于测距仪和机器视觉的三维空间点定位的方法
本专利技术涉及到激光加工
，具体涉及到一种基于测距仪和机器视觉的三维空间点定位的方法。
技术介绍
随着激光激光加工应用的进一步拓展，三维精密激光加工在激光应用领域所占比重日渐增大；在传统的平面高精度激光加工应用中，以机器视觉为核心的位置校正/对正系统已经普及。在建立了XY二维坐标系的二维平面中，任意一个图形的位置和姿态通过(x、y、θ)三个变量就可以确定，x、y为其在平面坐标系中的位置，θ为其与X轴的夹角。通过已校正的相机获取一个或多个基准点的平面坐标信息(x、y、θ)即可计算出待加工工件的实际位置相对于加工图档的偏移距离和旋转角度。对加工图档或待加工工件进行偏移旋转，即可在工件指定位置进行精确加工。但是在三维激光加工中，还缺乏一种通用的三维空间点定位的方法。在建立了XYZ三维坐标系的三维空间中任意一个物体的空间信息由位置(x、y、z)和姿态(Px、Py、Pz)组成，Px、Py、Pz为列向量；空间任意一个物体的空间位置信息很难精确获取，获取之后也难以进行计...
【技术保护点】
1.一种基于测距仪和机器视觉的三维空间点定位的方法，其特征在于，包括如下步骤，/n步骤(1)：建立世界坐标系XYZ；/n步骤(2)：设定一个与XY平面平行的基准面，调整激光焦点到所述基准面上，此时距离传感器到基准面的距离为h；在所述基准面上对相机进行校正，将所述相机校正到XY坐标系中；/n步骤(3)：调节所述距离传感器的位置，使所述相机的焦平面处于所述距离传感器的有效测量范围内；/n步骤(4)：夹持待加工工件；/n步骤(5)：通过运动组件移动所述待加工工件，使所述待加工工件的基准面处于所述距离传感器的有效测量范围；/n步骤(6)：控制所述运动组件在所述XY平面移动所述待加工...
【技术特征摘要】
1.一种基于测距仪和机器视觉的三维空间点定位的方法，其特征在于，包括如下步骤，
步骤(1)：建立世界坐标系XYZ；
步骤(2)：设定一个与XY平面平行的基准面，调整激光焦点到所述基准面上，此时距离传感器到基准面的距离为h；在所述基准面上对相机进行校正，将所述相机校正到XY坐标系中；
步骤(3)：调节所述距离传感器的位置，使所述相机的焦平面处于所述距离传感器的有效测量范围内；
步骤(4)：夹持待加工工件；
步骤(5)：通过运动组件移动所述待加工工件，使所述待加工工件的基准面处于所述距离传感器的有效测量范围；
步骤(6)：控制所述运动组件在所述XY平面移动所述待加工工件并使所述待加工工件的基准面平行于XY平面，通过所述距离传感器测量与所述待加工工件的基准面的距离、并调整所述待加工工件的基准面的位置使所述距离传感器的测量值达到标准距离h；
步骤(7)：通过所述待加工工件的基准面上特征点或特征图形计算出此时所述待加工工件的基准面在XY平面的角度θ；
步骤(8)：经过所述步骤(2)～所述步骤(6)的对准过程以后，设所述运动组件各个关节的参数为(x1，y1，z1...),求出激光头坐标系相对于工件坐标系的相对位置
由公式可知此时则
步骤(9)：激光头在所述待加工工件上加工的下一个位置处，激光头坐标系{T}相对于工件坐标系{G}的相对位姿矩阵位设为由于所述待加工工件位置已经固定，因此所述运动组件的运动矩阵保持不变，所以由求出
即
步骤(10)：由求逆解，得到下一个加工位置处所述运动组件各个关节的参数(x2，y2，z2...)，控制所述运动组件的各个轴运动到(x2，y2，z2...)，即完成一次定位，激光头对准加工位置进行加工即可。
2.根据权利要求1所述的基于测距仪和机器视觉的三维空间点定位的方法，其特征在于，在所述步骤(6)中，所述待加工工件的基准面的调整方法如下：
步骤(601)：控制所述运动组件在所述XY平面移动所述待加工工件，通过测距仪测量所述待加工工件的基准面上非一条线上的三个点的距离值，则根据三个点的X、Y及距离值求出所述待加工工件基准面上两个向量，再根据两个向量求出基准面的法向量；
步骤(602)...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雪辉，刘著新，杨茜，王建刚，
申请(专利权)人：武汉华工激光工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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