本发明涉及机械零件数字化测量,尤其涉及一种移动式激光检测设备定位修正方法、装置及定位系统。
背景技术:
1、随着民机装备制造业的不断发展,民机零件的检测技术要求也越来越高,不仅在精度上要求不断提高,同时对于检测的效率与柔性化程度不断提升。以往自动化激光检测线都会选用固定式导轨与工业机器人组合使用,该类固定式的检测产线需要对地基有严格要求,并且测量范围受制于导轨长度与机械臂的运动范围有关,对于制造与维护成本较大。
2、目前,随着自动导引运输车(automated guided vehicle,简称agv)的广泛应用,市场也逐步出现移动式agv配合激光扫描设备进行移动式的检测。
3、然而,由于agv的定位精度限制导致agv无法精准停靠到目标检测站位,agv末端的激光扫描仪的位置与理论规划位置差异大,扫描数据准确性较低;同时,测试过程中为得到准确定位结果,agv需反复定位,这大大限制了agv定位的效率和安全性。
技术实现思路
1、本发明提供一种移动式激光检测设备定位修正方法、装置及定位系统,用以解决现有技术中因移动式激光检测设备中agv的定位精度限制导致agv无法精准停靠到目标检测站位,agv末端的激光扫描仪的位置与理论规划位置差异大,扫描数据准确性较低的缺陷,提高移动式激光检测设备定位精度。
2、本发明提供一种移动式激光检测设备定位修正方法,所述定位方法通过移动式激光检测设备定位系统的处理器执行,所述定位系统还包括:双目摄影跟踪仪,激光跟踪仪、激光扫描agv和定位工装,所述激光扫描agv用于对所述定位工装上的待测工件进行激光扫描测量;
3、所述方法包括:
4、获取所述双目摄影跟踪器所在坐标系及所述激光跟踪仪所在坐标系的第一关系矩阵;
5、获取所述激光扫描agv基坐标系及所述双目摄影跟踪器所在坐标系的第二关系矩阵;
6、获取所述定位工装上待测工件的工件模型所在坐标系与所述激光跟踪仪所在坐标系的第三关系矩阵;
7、获取所述激光扫描agv对所述定位工装上的待测工件测量规划路径;
8、基于所述双目摄影跟踪器所在坐标系及所述激光跟踪仪所在坐标系的第一关系矩阵、所述激光扫描agv基坐标系及所述双目摄影跟踪器所在坐标系的第二关系矩阵、所述定位工装上待测工件的工件模型所在坐标系与所述激光跟踪仪所在坐标系的第三关系矩阵,对所述测量规划路径进行修正。
9、根据本发明提供的移动式激光检测设备定位修正方法,所述获取所述双目摄影跟踪器所在坐标系及所述激光跟踪仪所在坐标系的第一关系矩阵,包括:
10、分别通过所述双目摄影跟踪器及所述激光跟踪仪获取所述定位工装上预设第一测点的位置信息;
11、基于所述位置信息,得到所述预设测点在所述双目摄影跟踪器所在坐标系下及激光跟踪仪所在坐标系下的坐标;
12、基于所述预设测点在所述双目摄影跟踪器所在坐标系下及激光跟踪仪所在坐标系下的坐标,得到所述双目摄影跟踪器所在坐标系及所述激光跟踪仪所在坐标系的第一关系矩阵。
13、根据本发明提供的移动式激光检测设备定位修正方法,所述获取所述激光扫描agv基坐标系及所述双目摄影跟踪器所在坐标系的第二关系矩阵,包括:
14、通过所述agv的激光雷达及所述双目摄影跟踪器获取所述定位工装上预设第二测点的位置信息;
15、基于所述预设第二测点的位置信息,得到所述预设测点在所述agv基坐标系下及所述双目摄影跟踪器所在坐标系下的坐标;
16、基于所述预设测点在所述agv基坐标系下及所述双目摄影跟踪器所在坐标系下的坐标,得到所述agv基坐标系及所述双目摄影跟踪器所在坐标系的第二关系矩阵。
17、根据本发明提供的移动式激光检测设备定位修正方法,所述获取所述定位工装上待测工件的工件模型所在坐标系与所述激光跟踪仪所在坐标系的第三关系矩阵,包括:
18、通过所述激光跟踪仪获取所述定位工装上待测工件的位置信息;
19、基于所述待测工件的位置信息及预先计算得到的待测工件的工件模型的理论位置信息,得到所述工件模型所在坐标系与所述激光跟踪仪所在坐标系的第三关系矩阵。
20、根据本发明提供的移动式激光检测设备定位修正方法,所述激光扫描agv包括agv、机械臂、激光扫描测头,
21、所述对所述测量规划路径进行修正,包括:
22、基于所述第一关系矩阵及第三关系矩阵,得到所述工件模型所在坐标系与所述双目摄影跟踪器所在坐标系的第四关系矩阵;
23、基于所述工件模型,得到所述激光扫描agv的测量规划路径;
24、获取在工件模型下的激光扫描agv所在站位坐标与机械臂的末端坐标、机械臂基坐标;
25、将agv站位坐标、机械臂末端坐标、机械臂基坐标通过第四关系矩阵进行修正,得到修正后的agv站位坐标、机械臂末端坐标、机械臂基坐标。
26、根据本发明提供的移动式激光检测设备定位修正方法,所述对所述测量规划路径进行修正,还包括:
27、基于所述第二关系矩阵与第四关系矩阵,得到所述agv基坐标系与所述工件模型所在坐标系的第五关系矩阵;
28、将激光扫描agv的基坐标系通过第五关系矩阵进行修正,得到修正后的激光扫描agv的基坐标系;
29、采用修正后的激光扫描agv的基坐标系对待测工件进行测试路径规划。
30、本发明还提供一种移动式激光检测设备定位修正装置,设置于移动式激光检测设备定位系统的处理器,所述定位修正装置还包括:双目摄影跟踪仪,激光跟踪仪、激光扫描agv和定位工装,所述激光扫描agv用于对所述定位工装上的待测工件进行激光扫描测量;
31、所述定位装置包括:
32、获取模块,用于获取所述双目摄影跟踪器所在坐标系及所述激光跟踪仪所在坐标系的第一关系矩阵;
33、获取模块,还用于获取所述激光扫描agv基坐标系及所述双目摄影跟踪器所在坐标系的第二关系矩阵;
34、获取模块,还用于获取所述定位工装上待测工件的工件模型所在坐标系与所述激光跟踪仪所在坐标系的第三关系矩阵;
35、路径规划模块,还用于获取所述激光扫描agv对所述定位工装上的待测工件测量规划路径;
36、修正模块,用于基于所述双目摄影跟踪器所在坐标系及所述激光跟踪仪所在坐标系的第一关系矩阵、所述激光扫描agv基坐标系及所述双目摄影跟踪器所在坐标系的第二关系矩阵、所述定位工装上待测工件的工件模型所在坐标系与所述激光跟踪仪所在坐标系的第三关系矩阵,对所述测量规划路径进行修正。
37、本发明还提供一种移动式激光检测设备定位系统,包括:
38、双目摄影跟踪仪,用于实时获取待测工件的图像,通过将得到的待测工件的2d图像进行解算,得到待测工件预设测量点的高精度3d坐标值;
39、激光跟踪仪、用于测量待测工件的水平角与垂直角及所述待测工件与所述激光跟踪仪的距离;
40、激光扫描agv、用于对所述定位工装上的待测工件进行激光扫描测量;
41、定位工装,用于放置待测工件,并通过设置标志点,对待标定仪器进行标定;
42、处理器,用于执行如上一项所述的移动式激光检测设备定位修正方法,对移动式激光检测设备的测量规划路径进行修正。
43、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述移动式激光检测设备定位修正方法。
44、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述移动式激光检测设备定位修正方法。
45、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述移动式激光检测设备定位修正方法。
46、本发明提供的一种移动式激光检测设备定位修正方法、装置及定位系统,将双目摄影跟踪仪,激光跟踪仪与激光扫描agv进行组合,进行激光扫描agv的定位与物理坐标系统一,克服激光扫描agv定位精度差问题,从而实现高柔性化的移动式激光检测设备;对激光扫描agv的定位误差进行补偿,减少agv反复定位的步骤,大大提高了整个agv定位的效率和安全性。