专利名称：探针回弹方向确定系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种量测系统及方法，特别是关于一种探针回弹方向确定系统及方法。
背景技术：
三坐标测量机在工业、科研中被广泛用来对工件的尺寸误差和形位误差进行测量。探针是三坐标测量机的重要部分，当利用探针进行自动测量时，需要根据量测点的回弹方向向量确定探针接近及离开量测点的方向。在自动量测时要根据量测点的回弹方向向量计算对应的接触点坐标。若回弹方向向量错误，则直接影响接触点的准确性，并由此造成严
重误差。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种探针回弹方向确定系统，能够确定探针自动量测时接近及离开量测点的方向。此外，还有必要提供一种探针回弹方向确定方法，能够确定探针自动量测时接近及离开量测点的方向。一种探针回弹方向确定系统，运行于计算设备中，该计算设备与三坐标测量机相连，该三坐标测量机上安装有探针，该系统包括:设置模块，用于设置探针与被测物体的接近距离；获取模块，用于在用户手动操作探针量测被测物体时，获取各个量测点的探针中心坐标及初始向量；过滤模块，用于对各个量测点进行过滤，以去除不属于被测物体表面上的点；拟合模块，用于对过滤后的各个量测点进行特征元素拟合；及计算模块，用于根据设置的接近距离及初始向量计算过滤后的各个量测点的接近点，判断接近点与拟合的特征元素的位置关系，并根据该位置关系计算过滤后的各个量测点的回弹方向向量。一种探针回弹方向确定方法，应用于计算设备中，该计算设备与三坐标测量机相连，该三坐标测量机上安装有探针，该方法包括步骤:设置探针与被测物体的接近距离；在用户手动操作探针量测被测物体时，获取各个量测点的探针中心坐标及初始向量；对各个量测点进行过滤，以去除不属于被测物体表面上的点；对过滤后的各个量测点进行特征元素拟合；及根据设置的接近距离及初始向量计算过滤后的各个量测点的接近点，判断接近点与拟合的特征元素的位置关系，并根据该位置关系计算过滤后的各个量测点的回弹方向向量。本发明能够根据手动量测数据计算被测物体表面量测点的回弹方向向量，从而确定自动量测时探针接近及离开量测点的方向。
图1为本发明探针回弹方向确定系统较佳实施例的应用环境示意图。图2为图1中探针回弹方向确定系统的功能模块图。
图3为本发明探针回弹方向确定方法较佳实施例的流程图。图4为拟合的特征元素是XY平面的一条直线并且直线斜率不存在时，接近点与拟合的特征元素的位置关系的示意图。主要元件符号说明
权利要求
1.一种探针回弹方向确定系统，运行于计算设备中，该计算设备与三坐标测量机相连，该三坐标测量机上安装有探针,其特征在于,该系统包括: 设置模块，用于设置探针与被测物体的接近距离； 获取模块，用于在用户手动操作探针量测被测物体时，获取各个量测点的探针中心坐标及初始向量； 过滤模块，用于对各个量测点进行过滤，以去除不属于被测物体表面上的点； 拟合模块，用于对过滤后的各个量测点进行特征元素拟合；及 计算模块，用于根据设置的接近距离及初始向量计算过滤后的各个量测点的接近点，判断接近点与拟合的特征元素的位置关系，并根据该位置关系计算过滤后的各个量测点的回弹方向向量。
2.如权利要求1所述的探针回弹方向确定系统，其特征在于，所述计算模块还用于根据过滤后的各个量测点的探针中心坐标及回弹方向向量计算过滤后的各个量测点的接触点坐标。
3.如权利要求1或2所述的探针回弹方向确定系统，其特征在于，所述量测点的接近点满足:接近点到对应量测点的距离等于所述接近距离，并且接近点到对应量测点的方向与该量测点的初始向量方向相同。
4.如权利要求1所述的探针回弹方向确定系统，其特征在于，所述各个量测点的探针中心坐标根据所述三坐标测量机上的影像撷取装置的镜头焦点的位置获取。
5.如权利要求1所述的探针回弹方向确定系统，其特征在于，所述回弹方向向量的大小为I。
6.一种探针回弹方向确定方法，应用于计算设备中，该计算设备与三坐标测量机相连，该三坐标测量机上安装有探针，其特征在于，该方法包括步骤: 设置探针与被测物体的接近距离； 在用户手动操作探针量测被测物体时，获取各个量测点的探针中心坐标及初始向量； 对各个量测点进行过滤，以去除不属于被测物体表面上的点； 对过滤后的各个量测点进行特征元素拟合；及 根据设置的接近距离及初始向量计算过滤后的各个量测点的接近点，判断接近点与拟合的特征元素的位置关系，并根据该位置关系计算过滤后的各个量测点的回弹方向向量。
7.如权利要求6所述的探针回弹方向确定方法，其特征在于，该方法还包括步骤:根据过滤后的各个量测点的探针中心坐标及回弹方向向量计算过滤后的各个量测点的接触点坐标。
8.如权利要求6或7所述的探针回弹方向确定方法，其特征在于，所述量测点的接近点满足:接近点到对应量测点的距离等于所述接近距离，并且接近点到对应量测点的方向与该量测点的初始向量方向相同。
9.如权利要求6所述的探针回弹方向确定方法，其特征在于，所述各个量测点的探针中心坐标根据所述三坐标测量机上的影像撷取装置的镜头焦点的位置获取。
10.如权利要求6所述的探针回弹方向确定方法，其特征在于，所述回弹方向向量的大小为I。
全文摘要
一种探针回弹方向确定系统，该系统包括设置模块，用于设置探针与被测物体的接近距离；获取模块，用于在用户手动操作探针量测被测物体时，获取各个量测点的探针中心坐标及初始向量；过滤模块，用于对各个量测点进行过滤，以去除不属于被测物体表面上的点；拟合模块，用于对过滤后的各个量测点进行特征元素拟合；及计算模块，用于根据设置的接近距离及初始向量计算过滤后的各个量测点的接近点，判断接近点与拟合的特征元素的位置关系，并根据该位置关系计算过滤后的各个量测点的回弹方向向量。本发明还提供一种探针回弹方向确定方法。本发明能够确定探针自动量测时接近及离开量测点的方向。
文档编号G01B21/00GK103175489SQ201110432958
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者张旨光, 袁忠奎, 佘正才, 徐玉华, 薛晓光 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司