本发明涉及核聚变，具体涉及一种磁探针位置的测量方法和测量系统。
背景技术：
1、磁测量是托克马克装置最基本的诊断系统之一，其中磁探针是磁测量的重要组成部分。对于托卡马克中等离子体磁场位形识别及反馈控制、磁流体不稳定性研究及主动控制，磁探针是其重要测量手段。
2、磁探针是安装在等离子体中火边界处的小螺线管线圈，其工作原理是根据电磁感应定律，当线圈所在空间中的磁场发生了变化时，由于穿过线圈横截面积的磁通发生变化，在线圈两端将产生一个感应电动势。
3、作为托卡马克装置的重要诊断手段，磁探针的精度尤为重要，它的测量精度将影响等离子体磁场位形重建和反馈控制的准确性，影响装置的稳定运行能力。从各个装置的实验结果来看，当磁探针的误差大于1%时，将对等离子体平衡反演精度带来明显的影响。因此，对磁探针位置需要进行精准测量，以利于后续基于磁探针位置数据和借助磁探针测量出的磁通量数据等来反演等离子体位形，进一步实现等离子体的反馈控制。
4、然而，相关技术中通常单独采用激光跟踪仪检测磁探针表面的定位孔以确定磁探针的位置；这种检测方式检测精度受限于激光跟踪仪的性能，测量不准确。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种核聚变装置中磁探针位置的测量方法和测量系统，以解决相关技术中采用激光跟踪仪检测的检测方式检测精度受限于激光跟踪仪的性能，测量不准确的问题。
2、第一方面，本发明提供一种磁探针位置的测量方法，所述磁探针安装于聚变装置的真空室内，所述测量方法包括：利用激光跟踪仪基于已知预设位置坐标建立所述真空室的绝对坐标系；利用固定于真空室内的同一组靶点，将固定于真空室内的多关节机械臂的坐标系转换为绝对坐标系；在所述绝对坐标系下利用多关节机械臂对所述磁探针位置进行测量。
3、作为示例性地实施例，所述利用固定于所述真空室内的同一组靶点，将固定于所述真空室内的多关节机械臂的坐标系转换为绝对坐标系包括：利用所述激光跟踪仪测量固定于所述真空室内的多个靶点在所述绝对坐标系下的第一靶点坐标值；利用固定于所述真空室内侧的多关节机械臂测量多个所述靶点的第二靶点坐标值；基于所述第一靶点坐标值和所述第二靶点坐标值将所述多关节机械臂的坐标系转换为所述绝对坐标系。
4、作为示例性地实施例，所述基于所述第一靶点坐标值和所述第二靶点坐标值将所述多关节机械臂的坐标系转换为所述绝对坐标系包括：将所述多关节机械臂的固定点作为坐标原点建立所述多关节机械臂的坐标系；基于所述第一靶点坐标值和所述第二靶点坐标值的对应关系，将所述多关节机械臂的坐标系转换为绝对坐标系。
5、作为示例性地实施例，所述在所述绝对坐标系下利用所述多关节机械臂对所述磁探针位置进行测量包括：利用所述多关节机械臂对所述磁探针进行多点位测量，得到所述磁探针的多点位在绝对坐标系下的绝对坐标值；基于多点位的绝对坐标值计算所述磁探针的位置信息。
6、作为示例性地实施例，所述利用所述多关节机械臂对所述磁探针进行多点位测量，得到所述磁探针的多点位在绝对坐标系下的绝对坐标值，包括：利用所述多关节机械臂对所述磁探针的外壳表面进行测量，得到所述外壳上至少n个固定位置的第一绝对坐标值和所述外壳表面至少m个随机位置的第二绝对坐标值；所述基于多点位的绝对坐标值计算所述磁探针的位置信息包括：根据所述第一绝对坐标值、所述第二绝对坐标值和所述磁探针外壳的尺寸参数计算所述磁探针的几何中心坐标值。
7、作为示例性地实施例，所述根据所述第一绝对坐标值、所述第二绝对坐标值和所述磁探针外壳的尺寸参数计算所述磁探针的空间位置的几何中心坐标值包括：对所述第一绝对坐标值取均值，并投影至所述磁探针的外壳表面，得到所述外壳表面的投影点位置坐标值；对所述第二绝对坐标值进行取均并投影，得到各所述外壳表面的表面中心坐标；利用所述第二绝对坐标值或利用所述投影点位置坐标值和所述第二绝对坐标值计算所述磁探针的外壳表面的法向量；根据所述外壳表面的投影点位置坐。
8、作为示例性地实施例，所述位置信息还包括磁探针在空间内的倾斜度，基于多点位的绝对坐标值计算所述磁探针的位置信息，还包括：计算各所述外壳表面的法向量与水平面法向量的夹角；其中，所述水平面法向量由所述绝对坐标系确定；将所述外壳表面的法向量投影至磁探针阵列平面，基于预设参考方向得到所述夹角的参考方向；基于所述夹角和所述参考方向确定所述倾斜度。
9、第二方面，本发明提供一种磁探针位置的测量系统，所述磁探针安装于聚变装置的真空室内，所述测量系统包括激光跟踪仪和多关节机械臂，其中，所述激光跟踪仪设置于所述真空室的外侧，所述激光跟踪仪基于预设位置坐标建立所述真空室的绝对坐标系；所述多关节机械臂固定于所述真空室的内侧，所述激光跟踪仪和所述多关节机械臂测量同一组多个靶点的坐标值，以将所述多关节机械臂的坐标系转换为绝对坐标系；所述多关节机械臂在所述绝对坐标系下对所述磁探针的位置进行测量，得到磁探针位置信息。
10、作为示例性地实施例，还包括数据处理装置，分别与所述激光跟踪仪和所述多关节机械臂连接，用于采集所述激光跟踪仪和所述多关节机械臂的测量；所述激光跟踪仪测量固定于真空室内侧的多个靶点在所述绝对坐标系下的第一靶点坐标值；所述多关节机械臂测量多个所述靶点的第二靶点坐标值；所述数据处理装置基于所述第一靶点坐标值和所述第二靶点坐标值将所述多关节机械臂的坐标系转换为所述绝对坐标系。
11、作为示例性地实施例，所述多关节机械臂对所述磁探针的外壳表面进行测量，得到所述外壳上至少n个固定位置的第一绝对坐标值和所述外壳表面至少m个随机位置的第二绝对坐标值；所述数据处理装置基于所述第一绝对坐标值和所述第二绝对坐标值计算所述磁探针的几何中心坐标值和所述磁探针表面与水平面的夹角参数。
12、本发明的上述磁探针位置的测量方法，利用激光跟踪仪基于已知预设位置坐标建立所述真空室的绝对坐标系；利用固定于真空室内的同一组靶点，将固定于真空室内的多关节机械臂的坐标系转换为绝对坐标系；在所述绝对坐标系下利用多关节机械臂对所述磁探针位置进行测量；采用多关节机械臂对磁探针位置进行测量的实施方式，设置于真空室内的多关节机械臂能够更准确地对位于真空室底部的磁探针的位置进行检测，解决了单独采用激光跟踪仪检测磁探针表面的定位孔以确定磁探针的位置的方法中在检测位于真空室底部的磁探针位置时不准确的技术问题。
1.一种磁探针位置的测量方法，其特征在于，所述磁探针安装于聚变装置的真空室内，所述测量方法包括：
2.如权利要求1所述的磁探针位置的测量方法，其特征在于，所述利用固定于所述真空室内的同一组靶点，将固定于所述真空室内的多关节机械臂的坐标系转换为绝对坐标系包括：
3.如权利要求2所述的磁探针位置的测量方法，其特征在于，所述基于所述第一靶点坐标值和所述第二靶点坐标值将所述多关节机械臂的坐标系转换为所述绝对坐标系包括：
4.如权利要求1所述的磁探针位置的测量方法，其特征在于，所述在所述绝对坐标系下利用所述多关节机械臂对所述磁探针位置进行测量包括：
5.如权利要求4所述的磁探针位置的测量方法，其特征在于，
6.如权利要求5所述的磁探针位置的测量方法，其特征在于，所述根据所述第一绝对坐标值、所述第二绝对坐标值和所述磁探针外壳的尺寸参数计算所述磁探针的空间位置的几何中心坐标值包括：
7.如权利要求6所述的磁探针位置的测量方法，其特征在于，所述位置信息还包括磁探针在空间内的倾斜度，基于多点位的绝对坐标值计算所述磁探针的位置信息，还包括：
8.一种磁探针位置的测量系统，其特征在于，所述磁探针安装于聚变装置的真空室内，所述测量系统包括激光跟踪仪和多关节机械臂，其中，
9.如权利要求8所述的磁探针位置的测量系统，其特征在于，还包括数据处理装置，分别与所述激光跟踪仪和所述多关节机械臂连接，用于采集所述激光跟踪仪和所述多关节机械臂的测量；
10.如权利要求9所述的磁探针位置的测量系统，其特征在于，所述多关节机械臂对所述磁探针的外壳表面进行测量，得到所述外壳上至少n个固定位置的第一绝对坐标值和所述外壳表面至少m个随机位置的第二绝对坐标值；