CN109029293A - 一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，将标准棒竖直放置在转台上，采用不同的夹持方式装夹线扫描测头，对标准棒进行扫描，对比测量数据与标准数据，标定出线扫描测头的姿态误差；然后借助转台上放置的标准球，根据线扫描测头不同装夹方式下标准球的球心坐标，标定出在装夹方式变化时扫描测头的位置误差，得到线扫描测头安装中的位姿误差。本发明结构简单，在不改变硬件装置的条件下，提高了测量系统的精度，并且具有极强的实用性和经济型。

Description

一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法

技术领域

本发明属于叶片的型面尺寸检测技术领域，具体涉及一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法。

背景技术

在航空制造领域中，发动机技术占据了至关重要的位置，而叶片则是发动机的核心部件之一，被人们誉为“心脏中的心脏”，其加工和检测一直是发动机制造技术的一大重点和难点。同时由于数量众多，长期服役于恶劣工况下，使用性能要求极高，因此对其表面质量的检测较其他机械零部件要严格和复杂的多。

目前，传统的叶片检测方法有人工卡板测量法、三坐标测量机(CMM)测量法、激光点扫描法、CCD影像法等。叶片的面型是空间自由曲面，每个截面高度的行线轮廓形状不尽相同。所以在采用三坐标测量机和激光点扫描等点扫描法时，捕获整个面型的数据需要的时间过长。而效率较高的CCD影像法的检测精度又难以满足精密检测的要求。

叶片线扫描测量装置的结构如图1所示，采用线扫描测头4对叶片面型进行检测时主要分为两个阶段。先将叶片1竖直放置于转台3之上，第一阶段是在测量叶盆和叶背时，由于航空发动机叶片在同一高度内面型变化较小，故线扫描传感器应水平安装，即光刀位于测量机YZ平面内，且光线出射方向与Y轴平行。如图2所示。而在测量叶片1前后缘时，由于该边缘较窄，故应将线扫描测头4竖直安装，即此时光刀位于测量机的XY平面，同样光线出射方向与Y轴平行，如图3所示。由于线扫描测头4装夹方式的调整，在测量中不可避免的会出现位姿误差。该位姿误差在后续的测量过程中，特别是对工件面型要求较高时就会导致较大的误差，从而影响测量精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，在测量中消除因线扫描测头安装倾斜造成的姿态误差和线扫描测头4重复装卡造成的位置误差，获得更佳的测量精度。

本发明采用以下技术方案：

一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，将标准棒竖直放置在转台上，采用不同的夹持方式装夹线扫描测头，对标准棒进行扫描，对比测量数据与标准数据，标定出线扫描测头的姿态误差；然后借助转台上放置的标准球，根据线扫描测头不同装夹方式下标准球的球心坐标，标定出在装夹方式变化时扫描测头的位置误差，得到线扫描测头安装中的位姿误差。

更进一步的，本发明的特点还在于：姿态误差标定具体包括以下步骤：

S101、将标准棒竖直安装于转台上，在转台上安放标准球，并装夹线扫描测头，使线扫描测头的测量光束发出的光束方向与标准棒的母线方向平行，将线扫描测头的位置记为位置，控制线扫描测头沿测量机X轴方向移动，并扫描标准棒，获取测量值；

S102、改变线扫描测头的装夹方式，将线扫描测头绕Y轴顺时针旋转度，测量光束的光束方向垂直于标准棒的母线方向，将线扫描测头的位置记为位置，控制线扫描测头沿测量机X轴方向移动，获取测量值，完成线扫描测头的姿态误差标定。

其中，步骤S101中，通过获取的测量值，所计算出的姿态误差为：

线扫描测头两端点扫描最小值之间的差值以及线扫描测头位于任意位置时的一组测量值，通过线扫描测头两端点扫描最小值之间的差值和光刀宽度计算出线扫描传感器安装时的俯仰角度误差；通过线扫描测头位于任意位置时的一组测量值计算并拟合出线扫描传感器安装时的滚转误差。

其中，线扫描测头位于位置1的误差数学模型为：

其中，[x_st,y_st,z_st]^T为补偿后的结果，z_ld为801个间隔0.02mm的点，且中间点的值为0；y_ld为测量数据，θ_sy为滚转误差，θ_sx为俯仰角误差。

其中，线扫描测头的俯仰角误差θ_sx计算如下：

其中，m₁，m₂为光刀上下两端点测量数据的最小值，d为线扫描测头的光刀宽度，仰角为正，俯角为负；

滚转误差θ_sy计算如下：

当F为最小值时，θ_sy即为所求的滚转误差，其中，n为线扫描测头光刀测量点数量，测量点之间的间距为d/(n-1)，x_k为线扫描测头的读数，k＝1,2...n，r为标准棒的半径；

测量结果[x_sc,y_sc,z_sc]^T计算如下：

[x_sc,y_sc,z_sc]^T＝[x,y,z]^T+[0,y_ld,z_ld]^T

其中,[0,y_ld,z_ld]^T为激光位移传感器的输出值。

其中，步骤S102中，通过获取的测量值，所计算出的姿态误差为：

线扫描测头位于任意位置时标准棒表面的一组测量值；线扫描测头光刀分别位于标准棒两边且相切时的测量机X轴读数；以及标准棒表面的一组测量值；通过上述三组数据拟合出线扫描测头的偏摆、滚转和俯仰误差。

其中，线扫描测头位于位置2的误差数学模型为：

其中，[x_hc,y_hc,z_hc]^T为测量结果，[x_ht,y_ht,z_ht]^T为补偿后的结果，设激光位移传感器的输出值为[x_ld,y_ld,0]^T，测量结果[x_sc,y_sc,z_sc]^T为：

[x_sc,y_sc,z_sc]^T＝[x,y,z]^T+[x_ld,y_ld,0]^T

其中,x_ld为801个间隔0.02mm的点，且中间点的值为0；y_ld为测量数据；

线扫描测头的偏摆角误差θ_hz为：

其中，m₃，m₄为光刀左右两端点测量数据的最小值，d为线扫描测头的光刀宽度，从测量机的上方向下观察，偏摆角在顺时针方向误差为正，在逆时针方向误差为负；

则线扫描传感器存在滚转角误差θ_hy为：

其中，x_β为X轴坐标值，设线扫描测头的读数为x_l，l＝1,2...n，线扫描测头的俯仰误差θ_hx计算如下：

当F为最小值时，θ_hx即为所求的俯仰误差。

其中，姿态误差标定具体步骤如下：

S201、在线扫描测头处于步骤S101确定的位置1时，使用线扫描测头测量标准球的表面，并通过所测量出的表面数据拟合出标准球的球心位置坐标；

S202、在线扫描测头处于步骤S102确定的位置2时，使用线扫描测头测量标准球的表面，并拟合出转台的中心位置坐标，得到线扫描测头的位置误差。

其中，步骤S201具体为：

首选在线扫描测头位于位置1时，采用线扫描测头对标准球的表面进行扫描，得到其面型数据点云为(x_b1，y_b1，z_b1)；

然后在测量机坐标系下，标准球的半径为r_d，标准球的球心位置坐标(x_c1，y_c1，z_c1)为：

(x_c1-x_b1)²+(y_c1-y_b1)²+(z_c1-z_b1)²＝r_d ²

最后代入(x_b1，y_b1，z_b1)，用最小二乘法拟合出标准球的球心坐标(x_c1，y_c1，z_c1)。

其中，步骤S202中，首先标定出线扫描测头位于位置2时，标准球的球心位置坐标，并将该值与(x_c1，y_c1，z_c1)进行比对，两者之间的位置差值即为传感器安装中的位置误差，具体如下：

首先测得标准球的面型点云数据(x_b2，y_b2，z_b2)，然后将该数据代入标准球方程中，拟合出在线扫描测头重新装夹后的测量机坐标系中，标准球的球心坐标(x_c2，y_c2，z_c2)；

然后得到线扫描测头的位置误差(x_r，y_r，z_r)如下：

(x_r，y_r，z_r)＝(x_b2，y_b2，z_b2)-(x_c1，y_c1，z_c1)

通过上述位置误差模型，将位置1和位置2的测量数据转换至同一坐标系下。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种航空发动机叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，首先对叶片类工件的特点进行分析，之后针对该类工件的特点，完成了在两种不同安装方式下的线扫描测头姿态误差标定。最后，在线扫描传感器不同安装方式下对同一位置的同一标准球面型进行检测，并用两次所测得的数据分别拟合出球心位置，标定出位置误差。从而得到了叶片检测中线扫描传感器位姿误差的完整数据，可用于后续测量中的误差补偿。

进一步的，在采用不同方式安装线扫描测头时，对标准棒进行了检测，获取到了补偿前带有位姿误差的测量数据，以用于后续补偿工作。

进一步的，计算出线扫描测头在竖直安装时，所产生的滚转误差和俯仰误差，并建立相应的数学模型完成补偿。

进一步的，计算出线扫描测头在水平安装时，所产生的滚转误差、偏摆误差和俯仰误差，并建立相应的数学模型完成补偿。

进一步的，完成在所有情况下对线扫描测头的姿态误差补偿，提高在整体叶片面型检测中的测量精度。

进一步的，在采用不同方式安装线扫描测头时，对位于同一位置的标准球面型进行了检测并通过各自拟合出的球心位置，完成了线扫描测头的位置误差补偿，提高了在叶盆、叶背检测和叶片前后缘检测完成之后的数据拼合精度。

综上所述，完成了航空发动机叶片线扫面测量中位置和姿态误差的定量分析，从而成功地减小了在采用线扫描测头检测叶片时，因为安装方式的改变而造成的线扫描测头位姿误差所带来的影响，即减小了最终的测量误差，从而提高了检测精度。并且除标准球和标准棒之外不需要使用任何额外的设备，系统简单，最终在不改变硬件装置的条件下，提高了测量系统的精度，并且具有极强的实用性和经济型。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为叶片线扫描系统结构图；

图2为叶片叶盆及叶背检测示意图；

图3为叶片前后缘检测示意图；

图4为叶片叶盆/叶背测量时的传感器姿态误差标定示意图；

图5为叶片前后缘测量时的传感器姿态误差标定示意图。

其中：1.叶片；2.夹具；3.转台；4.线扫描测头；5.测量光束；6.X轴横臂；7.Y轴滑座；8.Z轴立柱；9.床身；10.标准球；11.标准棒。

具体实施方式

本发明提供了一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，首先将标准棒11竖直放置在转台3上，采用不同的夹持方式装夹线扫描测头4，对标准棒11进行扫描，通过测量数据与标准数据的对比，可以标定出线扫描测头4的姿态误差；然后借助转台3上放置的标准球10，根据线扫描测头4不同装夹方式下的标准球10的球心坐标，可以标定出在装夹方式变化时线扫描测头4的位置误差，最后综合分析得到线扫描测头4安装中的位姿误差。

本发明叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法的具体包括以下步骤：

S1、姿态误差标定

S101、首先将一圆柱形标准棒竖直安装于转台之上，之后在转台上安放标准球，并装夹线扫描测头4，使线扫描测头4光束方向与标准棒母线方向平行，此时将线扫描测头4位置记为位置1，之后控制线扫描测头4沿测量机X轴方向移动，并扫描标准棒，获取以下测量值：

(1)线扫描测头4两端点扫描最小值之间的差值；

(2)线扫描测头4位于任意位置时的一组测量值。

通过(1)中的测量值和光刀宽度可以计算出线扫面传感器安装时的俯仰角度误差；通过(2)中的测量值可以计算并拟合出线扫描传感器安装时的滚转误差。而线扫描传感器的偏摆误差在测量叶盆和叶背时对测量结果并无影响，以可以忽略；

S102、改变线扫描测头4装夹方式，将线扫描测头4绕Y轴顺时针旋转90度，此时光束方向垂直于标准棒母线方向，此时将线扫描测头4位置记为位置2；同样控制线扫描测头4沿测量机X轴方向移动，获取以下测量值：

(1)线扫描测头4位于任意位置时标准棒表面的一组测量值；

(2)线扫描测头4光刀分别位于标准棒两边且相切时的测量机X轴读数；

(3)标准棒表面的一组测量值；通过上述三组数据即可拟合出采用这种安装方式下的线扫描测头4偏摆、滚转和俯仰误差。即标定出线扫描测头4的姿态误差。

S2、姿态误差标定

S201、在线扫描测头4处于步骤S101确定的位置1时，使用线扫描测头4测量标准球表面，并通过所测量出的表面数据拟合出标准球球心位置坐标；

S202、在线扫描测头4处于步骤S102确定的位置2时，使用线扫描测头4测量标准球表面，并同样拟合出转台中心位置坐标。该坐标与S202中的球心位置坐标偏差即为线扫描测头4的位置误差。

综上所述，即可标定出线扫描测头4在各种装夹方式下的姿态误差和改变装夹方式时的位置误差，即位姿误差。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

A、线扫描传感器的姿态误差标定

S1、叶片叶盆/叶背测量时的传感器姿态误差标定,在本实施例中，根据叶片类工件的特点，第一步为标定出线扫描测头4在测量叶盆/叶背时的姿态误差,具体步骤如下：

S101、首先，如图4所示，将半径为r的标准棒竖直安装于卡具之上，使其母线与转台回转轴方向一致。并将线扫描测头4如图所示安装，既使光刀位于测量机YZ平面内，且与Z轴方向相同，此时将线扫描测头4位置记为位置1；最后将一半径为r_d的标准球安置在转台任意位置上，在测量标准棒时不产生遮挡或被遮挡即可。因为在采用本方法测量叶片型面时，最终将通过横截面数测量据对叶片面型进行评价，所以线扫描测头4姿态误差中的偏摆误差并不会对测量结果产生影响，所以对其进行忽略，并接下来标定线扫描测头4姿态误差中的俯仰误差和滚转误差；

S102、控制测量机使标准棒位于线扫描测头4的测量范围之内，并沿X方向移动线扫描测头4对标准棒进行扫描，记录光刀上下两端点测量数据的最小值m₁，m₂。已知线扫描测头4光刀宽度为d，则可以计算出线扫描测头4的俯仰角误差θ_sx为：

其中，仰角为正，俯角为负；

S103、之后，控制测量机驱动线扫描测头4，使标准棒位于其测量范围之内，固定线扫描测头4并测量一组数据。当线扫描测头4存在滚转姿态误差θ_sy时，该组测量数据点在空间中的形状应符合短轴为2r，长轴为2r/sinθ_sy的椭圆。

已知线扫描测头4的光刀是由n个测量点构成，则测量点之间的间距为d/(n-1)。设线扫描测头4的读数为x_k，k＝1,2...n，则有：

之后在F(sinθ_sy)中代入x_k，算出令其最小的sinθ_sy如下:

从而计算出θ_sy，即为线扫描测头4的滚转误差。

S104、当测量机三轴分别位于[x,y,z]^T时，设激光位移传感器的输出值为[0,y_ld,z_ld]^T，其中,z_ld为801个间隔0.02mm的点，且中间点的值为0；y_ld为测量数据，则测量结果[x_sc,y_sc,z_sc]^T为

[x_sc,y_sc,z_sc]^T＝[x,y,z]^T+[0,y_ld,z_ld]^T

S105、设[x_st,y_st,z_st]^T为补偿后的结果，则线扫描测头4位于该位置时的误差数学模型为：

S2、叶片前后缘测量时的传感器姿态误差标定

在该步中，改变线扫描测头4的安装方式，将线扫描测头4绕Y轴顺时针旋转90度，此时将线扫描测头4位置记为位置2，具体结构如图5所示。之后我们对该安装方式下的姿态误差进行标定，具体步骤如下：

S201、首先，控制测量机使标准棒位于线扫描测头4的测量范围之内，并沿X方向移动线扫描测头4对标准棒进行扫描，记录光刀左右两端点测量数据的最小值m₃，m₄。已知线扫描测头4光刀宽度为d，则可以计算出线扫描测头4的偏摆角误差θ_hz为：

其中，从测量机的上方向下观察，偏摆角在顺时针方向误差为正，在逆时针方向误差为负；

S202、之后，移动X轴使测量光束与标准棒相切，即只有第一个点有测量数据，记录此时X轴的坐标值为x_α。之后移动X轴，使光束位于标准棒另一端并同样与其相切，即只有最后一个点有测量数据，记录此时的X轴坐标值为x_β，则线扫描传感器存在滚转角误差θ_hy时有：

则

S203、与步骤S103中类似，将标准棒位于其测量范围之内，固定线扫描测头4并测量一组数据。当存在俯仰角误差θ_hx时，该组测量数据点在空间中的形状应符合短轴为2r，长轴为2r/(cosθ_hycosθ_hx)的椭圆,设线扫描测头4的读数为x_l，l＝1,2...n，则有：

之后在f(cosθ_hx)中代入x_l，算出令其最小的cosθ_hx如下:

从而解出θ_hx，即为线扫描测头4的滚转误差。

S204、同样，当测量机三轴分别位于[x,y,z]^T时，设激光位移传感器的输出值为[x_ld,y_ld,0]^T，其中,x_ld为801个间隔0.02mm的点，且中间点的值为0；y_ld为测量数据，则测量结果[x_sc,y_sc,z_sc]^T为

[x_sc,y_sc,z_sc]^T＝[x,y,z]^T+[x_ld,y_ld,0]^T

S205、设[x_hc,y_hc,z_hc]^T为测量结果，[x_ht,y_ht,z_ht]^T为补偿后的结果，则线扫描测头4位于该位置时的误差数学模型为：

即完成了线扫描传感器的姿态误差标定。

B、线扫描传感器的位置误差标定

S3、在线扫描测头4分别位于位置1和位置2时，通过控制测量机驱动线扫描传感器对转台上的标准球面型进行检测，并通过测量所得数据拟合出测量坐标系中标准球球心的位置，两者位置之差即为线扫描传感器的位置误差。具体步骤如下：

S301、在传感器位于位置1时，采用线扫描测头4对标准球表面进行扫描，得到其面型数据点云为(x_b1,y_b1,z_b1)；

S302、已知标准球半径为r_d，则在测量机坐标系下，标准球球心位置坐标(x_c1，y_c1，z_c1)为：

(x_c1-x_b1)²+(y_c1-y_b1)²+(z_c1-z_b1)²＝r_d ²

S303、代入(x_b1,y_b1,z_b1)，即可用最小二乘法拟合出标准球球心坐标(x_c1,y_c1,z_c1)。

S4、之后，首先需要标定出线扫描测头4位于位置2时，标准球的球心位置坐标，并将该值与(x_c1，y_c1，z_c1)进行比对，两者之间的位置差值即为传感器安装中的位置误差。具体步骤如下：

S401、与步骤S303相同，首先测得标准球面型点云数据(x_b2,y_b2,z_b2)，之后将该数据代入标准球方程中，拟合出在线扫描测头4重新装夹后的测量机坐标系中，标准球的球心坐标(x_c2,y_c2,z_c2)；

S402、线扫描测头4的位置误差(x_r,y_r,z_r)即为：

(x_r,y_r,z_r)＝(x_b2,y_b2,z_b2)-(x_c1,y_c1,z_c1)

通过上述位置误差模型，即可将位置1和位置2的测量数据转换至同一坐标系下。

综上所述，便得到了在叶片测量中线扫描传感器的各项位置和姿态误差，在实际测量中，便可用上述各项补偿模型进行误差补偿。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，将标准棒(11)竖直放置在转台(3)上，采用不同的夹持方式装夹线扫描测头(4)，对标准棒(11)进行扫描，对比测量数据与标准数据，标定出线扫描测头(4)的姿态误差；然后借助转台(3)上放置的标准球(10)，根据线扫描测头(4)不同装夹方式下标准球(10)的球心坐标，标定出在装夹方式变化时扫描测头(4)的位置误差，得到线扫描测头(4)安装中的位姿误差。

2.根据权利要求1所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，姿态误差标定具体包括以下步骤：

S101、将标准棒(11)竖直安装于转台(3)上，在转台(3)上安放标准球(10)，并装夹线扫描测头(4)，使线扫描测头(4)的测量光束(5)发出的光束方向与标准棒(11)的母线方向平行，将线扫描测头(4)的位置记为位置(1)，控制线扫描测头(4)沿测量机X轴方向移动，并扫描标准棒(11)，获取测量值；

S102、改变线扫描测头(4)的装夹方式，将线扫描测头(4)绕Y轴顺时针旋转(90)度，测量光束(5)的光束方向垂直于标准棒(11)的母线方向，将线扫描测头(4)的位置记为位置(2)，控制线扫描测头(4)沿测量机X轴方向移动，获取测量值，完成线扫描测头(4)的姿态误差标定。

3.根据权利要求2所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，步骤S101中，通过获取的测量值，所计算出的姿态误差为：

线扫描测头(4)两端点扫描最小值之间的差值以及线扫描测头(4)位于任意位置时的一组测量值，通过线扫描测头(4)两端点扫描最小值之间的差值和光刀宽度计算出线扫描传感器安装时的俯仰角度误差；通过线扫描测头(4)位于任意位置时的一组测量值计算并拟合出线扫描传感器安装时的滚转误差。

4.根据权利要求3所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，线扫描测头位于位置1的误差数学模型为：

其中，[x_st,y_st,z_st]^T为补偿后的结果，z_ld为801个间隔0.02mm的点，且中间点的值为0；y_ld为测量数据，θ_sy为滚转误差，θ_sx为俯仰角误差。

5.根据权利要求4所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，线扫描测头的俯仰角误差θ_sx计算如下：

其中，m₁，m₂为光刀上下两端点测量数据的最小值，d为线扫描测头的光刀宽度，仰角为正，俯角为负；

滚转误差θ_sy计算如下：

当F为最小值时，θ_sy即为所求的滚转误差，其中，n为线扫描测头光刀测量点数量，测量点之间的间距为d/(n-1)，x_k为线扫描测头的读数，k＝1,2...n，r为标准棒的半径；

测量结果[x_sc,y_sc,z_sc]^T计算如下：

[x_sc,y_sc,z_sc]^T＝[x,y,z]^T+[0,y_ld,z_ld]^T

其中,[0,y_ld,z_ld]^T为激光位移传感器的输出值。

6.根据权利要求2所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，步骤S102中，通过获取的测量值，所计算出的姿态误差为：

线扫描测头(4)位于任意位置时标准棒(11)表面的一组测量值；线扫描测头(4)光刀分别位于标准棒(11)两边且相切时的测量机X轴读数；以及标准棒(11)表面的一组测量值；通过上述三组数据拟合出线扫描测头(4)的偏摆、滚转和俯仰误差。

7.根据权利要求6所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，线扫描测头位于位置2的误差数学模型为：

其中，[x_hc,y_hc,z_hc]^T为测量结果，[x_ht,y_ht,z_ht]^T为补偿后的结果，设激光位移传感器的输出值为[x_ld,y_ld,0]^T，测量结果[x_sc,y_sc,z_sc]^T为：

[x_sc,y_sc,z_sc]^T＝[x,y,z]^T+[x_ld,y_ld,0]^T

其中,x_ld为801个间隔0.02mm的点，且中间点的值为0；y_ld为测量数据；

线扫描测头的偏摆角误差θ_hz为：

其中，m₃，m₄为光刀左右两端点测量数据的最小值，d为线扫描测头的光刀宽度，从测量机的上方向下观察，偏摆角在顺时针方向误差为正，在逆时针方向误差为负；

则线扫描传感器存在滚转角误差θ_hy为：

其中，x_β为X轴坐标值，设线扫描测头的读数为x_l，l＝1,2...n，线扫描测头的俯仰误差θ_hx计算如下：

当F为最小值时，θ_hx即为所求的俯仰误差。

8.根据权利要求2所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，姿态误差标定具体步骤如下：

S201、在线扫描测头(4)处于步骤S101确定的位置1时，使用线扫描测头(4)测量标准球(10)的表面，并通过所测量出的表面数据拟合出标准球(10)的球心位置坐标；

S202、在线扫描测头(4)处于步骤S102确定的位置2时，使用线扫描测头(4)测量标准球(10)的表面，并拟合出转台(3)的中心位置坐标，得到线扫描测头(4)的位置误差。

9.根据权利要求8所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，步骤S201具体为：

首选在线扫描测头(4)位于位置1时，采用线扫描测头(4)对标准球(10)的表面进行扫描，得到其面型数据点云为(x_b1,y_b1,z_b1)；

然后在测量机坐标系下，标准球(10)的半径为r_d，标准球(10)的球心位置坐标(x_c1，y_c1，z_c1)为：

(x_c1-x_b1)²+(y_c1-y_b1)²+(z_c1-z_b1)²＝r_d ²

最后代入(x_b1,y_b1,z_b1)，用最小二乘法拟合出标准球(10)的球心坐标(x_c1,y_c1,z_c1)。

10.根据权利要求8所述的叶片面型检测中的线扫描测头位姿误差标定方法，其特征在于，步骤S202中，首先标定出线扫描测头(4)位于位置2时，标准球(10)的球心位置坐标，并将该值与(x_c1，y_c1，z_c1)进行比对，两者之间的位置差值即为传感器安装中的位置误差，具体如下：

首先测得标准球(10)的面型点云数据(x_b2,y_b2,z_b2)，然后将该数据代入标准球方程中，拟合出在线扫描测头(4)重新装夹后的测量机坐标系中，标准球的球心坐标(x_c2,y_c2,z_c2)；

然后得到线扫描测头(4)的位置误差(x_r,y_r,z_r)如下：

(x_r,y_r,z_r)＝(x_b2,y_b2,z_b2)-(x_c1,y_c1,z_c1)

通过上述位置误差模型，将位置1和位置2的测量数据转换至同一坐标系下。