一种测量系统以及测量方法技术方案

一种测量系统以及测量方法，该测量系统包括：测量模组，包括相机和激光位移传感器；所述激光位移传感器用于测量从其测量基准点沿其激光出射方向到第一装配面上的一个测量点之间的距离；所述计算装置用于根计算出为使得所述第一装配面和所述第二装配面重叠所述第二部件需绕x轴转动的转角、绕y轴转动的转角以及沿z轴方向平移的平移量；所述相机用于拍摄所述特征组的特征组图片；所述计算装置还用于计算出为使得所述中点与所述参照点重合所述第二部件需沿x轴方向平移的平移量和沿y轴方向平移的平移量以及在所述中点和所述参照点重合后将所述特征组移动预设位置需绕z轴转动的转角。该测量系统测量精度高。该测量系统测量精度高。该测量系统测量精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种测量系统以及测量方法


[0001]本文涉及机器人技术，尤指一种测量系统以及测量方法。

技术介绍

[0002]目前大负载、大尺寸的高精设备采用人工的方式完成最终的装配。传统的人工为主的装配模式存在装配设备落后、精度一致性差、风险不可控等问题，这种装配模式仅适用于单件小批量、小型、结构简单的航天器装配，但远无法满足现代大型高精尖设备对总装的高精度、高效率、柔性化的要求。机器人自主装配为提升高精尖设备装配精度、效率和柔性化程度提供了有效解决方案，可以极大地提升设备的综合质量和制造企业的生产水平。随着航天制造、飞机制造、导弹制造、汽车制造、大型机床制造等领域的飞速发展，传统的依赖于人工的装配模式已无法满足海量的制造需求，因此需要大力发展利用机器人自主装配技术。
[0003]机器人自主装配技术作为智能工厂的成功应用，利用测量系统和机器人所组成的机器人系统按照装配工艺的需求自动地完成装配任务。该技术完全脱离了人工干预，能够根据装配技术要求、装配对象和装配特征等的变化灵活地调整工作模式。在机器人自主装配系统的装配工作中，两装配件之间状态信息测量直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量系统，其特征在于，用于测量第一部件的第一装配面和第二部件的第二装配面之间的相对空间姿态，所述第一装配面具有一个中点，所述第二装配面上具有需要与所述中点重叠的参照点以及多个特征组，每个特征组都具有沿直线排布的多个特征；该测量系统包括：测量组件以及能与该测量组件通讯的计算装置；测量组件包括用于安装在所述第二部件上的多个测量模组，每个测量模组均包括相机和激光位移传感器；所述计算装置，与所述测量模组之间电连接，配置有与第二装配面相对固定的第一坐标系，所述第一坐标系具有相互垂直的x、y、z轴，第一坐标系的原点与第二装配面的中点重合，第二装配面垂直于第一坐标系的z轴；其中，所述激光位移传感器用于测量从其测量基准点沿其激光出射方向到第一装配面上的一个测量点之间的距离；所述计算装置用于根据至少3个激光位移传感器测得的所述距离、各个激光位移传感器的激光出射方向以及各个所述激光位移传感器的测量基准点与所述第二装配面之间的相对位置关系来计算出为使得所述第一装配面和所述第二装配面重叠所述第二部件需绕x轴转动的转角、绕y轴转动的转角以及沿z轴方向平移的平移量；所述相机用于在所述第二装配面绕其中心转动到与所述第一装配面平行后拍摄所述特征组的特征组图片；所述计算装置还用于根据至少2个所述相机所拍摄的特征组图片，所述特征与所述参照点之间的相对位置关系，以及所述第二装配面与每个所述相机的测量基准点的相对位置关系，计算出为使得所述中点与所述参照点重合所述第二部件需沿x轴方向平移的平移量和沿y轴方向平移的平移量以及在所述中点和所述参照点重合后将所述特征组移动预设位置需绕z轴转动的转角。2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述测量模组还包括安装座，所述相机和所述激光位移传感器均安装在所述安装座上。3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，每个所述测量模组中具有两个所述激光位移传感器，所述相机位于两个所述激光位移传感器之间。4.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述安装座包括基板，设置在所述基板的一个板面上的连接件，以及均设置在所述基板的另一板面上的第一支架和第二支架；所述连接件用于连接所述第二部件，所述第一支架用于安装所述相机，所述第二支架用于安装所述激光位移传感器。5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述相机的镜头和所述激光位移传感器的朝向相同，所述镜头的朝向与基板设置有连接件的板面的朝向相同，所述基板不遮挡所镜头和所述激光位移传感器。6.一种测量方法，其特征在于，用于测量第一部件的第一装配面和第二部件的第二装配面之间的相对空间姿态，所述第一装配面具有一个中点，所述第二装配面上具有需要与所述中点重叠的参照点以及多个特征组，每个特征组都具有沿直线排布的多个特征，该测量方法包括：建立与第二装配面相对固定的第一坐标系，第一坐标系的原点与第二装配面的中点重合，第二装配面垂直于第一坐标系的z轴；
通过固定在所述第二部件上的至少3个激光位移传感器测量每个激光位移传感器的测量基准点沿其激光出射方向到第一装配面上的一个测量点之间的测量距离；根据至少3个激光位移传感器测得的所述测量距离、各个激光位移传感器的激光出射方向以及各个所述激光位移传感器的测量基准点与所述第二装配面之间的相对位置关系来计算出为使得所述第一装配面和所述第二装配面重叠所述第二部件需绕x轴转动的转角、绕y轴转动的转角以及沿z轴方向平移的平移量；将所述第二装配面转动到与所述第一装配面平行；通过固定在所述第二部件上的至少2个相机分别对多个特征组进行拍摄以获得每个特征组的特征组图片；根据至少2个所述相机所拍摄的特征组图片，所述特征与所述参照点之间的相对位置关系，以及所述第二装配面与每个所述相机的测量基准点的相对位置关系，计算出为使得所述中点与所述参照点...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜峣，陈书清，易旺民，孟少华，李铁民，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：