本发明专利技术涉及激光位移传感器参数标定技术领域，具体地说，涉及一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法。该方法针对四通道激光位移传感器标定装置，首先判断是否存在初始平面数据，若存在，进行验证初始平面，验证初始平面通过后，采用已存在初始平面数据；若不存在或者验证初始平面不通过，初始化平面，得到平移轴D轴的基准位置和旋转轴位置的安全范围，然后在安全范围内分别调整旋转轴的位置，寻找初始平面，最后保存初始平面数据，实现了在快速地找出平面移动的范围的同时，准确找出一个初始平面。找出一个初始平面。找出一个初始平面。
【技术实现步骤摘要】
一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法
[0001]本专利技术涉及激光位移传感器参数标定
，具体地说，涉及一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法。
技术介绍
[0002]激光位移传感器具有非接触、测量速度快、分辨率高等特点，采用激光位移传感器的法向检测技术在飞机壁板法向检测、自动化制孔等领域具有重要应用。法向检测系统通常包括4个激光位移传感器，由此组成四通道激光位移传感器。由于激光位移传感器存在安装误差，而且在使用过程中的振动会导致传感器偏离安装位置，进而导致四通道激光位移传感器的法向检测精度下降。因此，有必要对四通道激光位移传感器的光束方向和位置进行标定。
[0003]基于标准平面进行标定的方法需要移动若干次平面，由四通道激光位移传感器返回的测量数据构建足够多的平面方程，进而求解激光位移传感器的光束方向和位置。这些平面的姿态有两个限制条件：1.平面移动的范围需要在四个激光位移传感器的量程范围内；2.平面两两之间的夹角不能过小，否则容易得到病态方程，这会导致求解的标定参数偏离真实解。采用随机的方法生成平面，由于存在不确定性，因此不一定能够满足条件，而且这还会导致生成平面的工作量变大。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对现有技术中生成平面存在不确定性，且会导致生成平面的工作量变大的问题，针对四通道激光位移传感器标定装置，提出一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，首先判断是否存在初始平面数据，若存在，进行验证初始平面，验证初始平面通过后，采用已存在初始平面数据；若不存在或者验证初始平面不通过，初始化平面，得到平移轴D轴的基准位置和旋转轴位置的安全范围，然后在安全范围内分别调整旋转轴的位置，寻找初始平面，最后保存初始平面数据，实现了在快速地找出平面移动的范围的同时，准确找出一个初始平面。
[0005]本专利技术具体实现内容如下：一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，所述四通道激光位移传感器标定装置包括旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴和平移轴D轴，包括以下步骤：步骤1：判断是否存在初始平面数据；步骤2：若存在初始平面数据，验证当前平面是否处于初始平面位置；步骤3：若验证初始平面通过，读取并保存初始平面数据；步骤4：若不存在初始平面数据或验证初始平面不通过，初始化平面，得到平移轴D轴的基准位置和旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴位置的安全范围；步骤5：在安全范围内分别调整旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴的位置，寻找初始平面，并保存初始平面数据。
[0006]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：读取步骤1中存在的初始平面数据，将当前平面移动到初始平面位置后，读取四通道激光位移传感器的测量值；步骤2.2：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则初始化平面；若四个所述测量值均未超出量程，则计算四个所述测量值的平均值和标准差；步骤2.3：判断所述标准差是否大于等于初始平面数据中已存在标准差的1.2倍，若大于等于已存在标准差的1.2倍，则初始化平面；否则初始平面验证通过。
[0007]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1：设置旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴脉冲的旋转轴安全范围，并将旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴和平移轴D轴的脉冲设置为0，关闭电机，将平面回到零位，电机重新上电；步骤4.2：在所述旋转轴安全范围内，将脉冲步长设置为旋转轴安全范围最大值的十二分之一，设置脉冲调整平移轴D轴平移至平面，读取四通道激光位移传感器测量值；步骤4.3：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则调整平移轴D轴平移至平面；若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则得到D轴的基准位置；步骤4.4：增加若干次脉冲，调整平移轴D轴，计算测量值变化量的平均值作为平面位移量，得到D轴脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.5：将平移轴D轴平移到基准位置，在设定的平移轴安全范围内，将平移轴安全范围最大值的三十一分之一作为脉冲步长，设置3个相同脉冲，调整旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴平移至平面，读取四通道激光位移传感器的测量值，计算四通道激光位移传感器测量值变化量的平均值，并将平均值作为平面位移量，得到旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.6：判断四个测量值是否超出量程，若四个测量值均未超出量程，则调整旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴平移平面；若存在一个激光位移传感器测量值超出量程，则得到旋转轴A轴、旋转轴B轴和旋转轴C轴的最大脉冲，并将所述最大脉冲作为所述旋转轴安全范围的最大值。
[0008]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤5具体包括以下步骤：步骤5.1：设定误差、脉冲步长、旋转轴A轴的位置、旋转轴B轴的位置和旋转轴C的位置；步骤5.2：在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴A轴位置，移动平面，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.3：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴A轴位置；否则更新误差、旋转轴A轴的位置；步骤5.4：判断在旋转轴安全范围内，设置脉冲调整旋转轴A轴位置，判断遍历是否完成，若遍历没有完成，则继续设置脉冲调整旋转轴A轴位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴B轴位置；步骤5.5：将旋转轴A轴调整至最佳位置，在安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置
脉冲调整旋转轴B轴位置，移动平面，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.6：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴B轴位置；否则更新误差、旋转轴B轴的位置；步骤5.7：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴B轴位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴B轴位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴C轴位置；步骤5.8：将旋转轴A轴、旋转轴B轴调整至最佳位置，在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴C轴位置，移动平面，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.9：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴C轴位置；否则更新误差、旋转轴C轴的位置；步骤5.10：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴C轴位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴C轴位置，若遍历完成，根据旋转轴A轴的位置、旋转轴B轴的位置、旋转轴C轴的位置，得到初始平面位置。
[0009]为了更好地实现本专利技术，进一步地，步骤5.1中所述旋转轴A轴的位置、旋转轴B轴的位置和旋转轴C的位置为所述旋转轴安全范围的二分之一。
[0010]为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述激光位移器量程为25mm～35mm。
[0011]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术能够快速地找出平面移动的范围，还能准确找出一个初始平面，解决了现有随机生成四通道激光位移传感器标定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，所述四通道激光位移传感器标定装置包括旋转轴A轴（2）、旋转轴B轴（3）和旋转轴C轴（4）和平移轴D轴（5），其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：判断是否存在初始平面数据；步骤2：若存在初始平面数据，验证当前平面（1）是否处于初始平面位置；步骤3：若验证初始平面通过，读取并保存初始平面数据；步骤4：若不存在初始平面数据或验证初始平面不通过，初始化当前平面（1），得到平移轴D轴（5）的基准位置和旋转轴A轴（2）、旋转轴B轴（3）和旋转轴C轴（4）位置的安全范围；步骤5：在安全范围内分别调整旋转轴A轴（2）、旋转轴B轴（3）和旋转轴C轴（4）的位置，确定初始平面，并保存初始平面数据。2.根据权利要求1所述的一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：读取步骤1中存在的初始平面数据，将当前平面（1）移动到初始平面位置，读取四通道激光位移传感器的测量值；步骤2.2：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则初始化当前平面（1）；若四个所述测量值均未超出量程，则计算四个所述测量值的平均值和标准差；步骤2.3：判断所述标准差是否大于等于初始平面数据中已存在标准差的1.2倍，若大于等于已存在标准差的1.2倍，则初始化当前平面（1）；否则初始平面验证通过。3.根据权利要求1所述的一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，其特征在于，所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1：设置旋转轴A轴（2）、旋转轴B轴（3）和旋转轴C轴（4）脉冲的旋转轴安全范围，并将旋转轴A轴（2）、旋转轴B轴（3）和旋转轴C轴（4）和平移轴D轴（5）的脉冲设置为0，关闭电机，将当前平面（1）移动至零位，电机重新上电；步骤4.2：在所述旋转轴安全范围内，将脉冲步长设置为旋转轴安全范围最大值的十二分之一，设置脉冲调整平移轴D轴（5）平移至当前平面（1），读取四通道激光位移传感器测量值；步骤4.3：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则调整平移轴D轴（5）平移至当前平面（1）；若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则得到D轴的基准位置；步骤4.4：增加若干次脉冲，调整平移轴D轴（5），计算测量值变化量的平均值作为平面位移量，得到D轴脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.5：将平移轴D轴（5）平移到基准位置，在设定的平移轴安全范围内，将平移轴安全范围最大值的三十一分之一作为脉冲步长，设置3个相同脉冲，调整旋转轴A轴（2）、旋转轴B轴（3）和旋转轴C轴（4）平移至当前平面（1），读取四通道激光位移传感器的测量值，计算四通道激光位移传感器测量值变化量的平均值，并将平均值作为平面位移量，得到旋转轴A轴（2）、旋转轴B轴（3）和旋转轴C轴（4）脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.6：判断四个测量值是否超出量程，若四个...
【专利技术属性】
技术研发人员：文洲，韩利亚，缑建杰，陈代鑫，朱绪胜，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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