CN110032141B - 系统校正方法及系统 - Google Patents

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CN110032141B CN201910279046.4A CN201910279046A CN110032141B CN 110032141 B CN110032141 B CN 110032141B CN 201910279046 A CN201910279046 A CN 201910279046A CN 110032141 B CN110032141 B CN 110032141B
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/401Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
    • GPHYSICS
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    • G05B2219/34242For measurement only

Abstract

一种系统校正方法及系统,包括:运行被测系统,以获取系统进给数据;以感应装置采集被测系统中每一被测模块的三维测量数据;根据三维测量数据获取对角线数据;处理系统进给数据和对角线数据为修正补偿数据,据以调节被测系统。本发明解决了现有技术中存在的校正操作复杂和校正精度较低的技术问题。

Description

系统校正方法及系统
技术领域
本发明涉及一种系统调节方法,特别是涉及一种系统校正方法及系统。
背景技术
对于多点柔性定位系统来说,导轨是各主要部件相对位置和运动基准,其精度将直接影响设备的运动精度,从而影响系统的三维精度,也是我们常说的体积误差,指的是在三维直角坐标系中,在XYZ三个坐标的全部有效工作行程范围内,空间任意两点间的误差不能超过一定数值。在理想情况下,多点柔性模块在做直线运动时,有五个自由度被导轨约束,即两个方向的平移和三个方向的转动。然而在实际情况中,模块在某一个导轨上移动时,由于导轨的制造和装配误差,使导轨在移动时往往会产生6个自由度的运动误差。因此对于一个XYZ三自由度的模块来说,需要进行繁琐的标定和求解,这将是一个非常耗时耗力的工作。
综上所述,传统技术的柔性系统调整依赖大量标定和计算操作。现有技术中存在校正操作复杂和校正精度较低的技术问题。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种系统校正方法及系统,应用于柔性系统调整和校正,为解决现有技术中存在的校正操作复杂和校正精度较低的技术问题,本发明提供一种系统校正方法及系统,一种系统校正方法,方法包括:运行被测系统,以获取系统进给数据;以感应装置采集被测系统中每一被测模块的三维测量数据;根据三维测量数据获取对角线数据;处理系统进给数据和对角线数据为修正补偿数据,据以调节被测系统。
于本发明的一实施方式中,获取进给数据的步骤,包括:标定被测系统每一被测模块的初始位置;获取预设三坐标进给数据;根据三坐标进给数据控制被测模块运动。
于本发明的一实施方式中,采集三维测量数据的步骤,包括;获取被测模块的初始位置信息;以图像采集装置获取多角度采集数据;根据多角度采集数据获取视差数据,据以计算动态深度数据;根据动态深度数据计算得到被测模块的三维测量数据。
于本发明的一实施方式中,获取对角线数据的步骤,包括:获取测量空间数据;根据测量空间数据获取空间对角线信息;根据空间对角线信息循环获取进给数据,并采集三维测量数据,直至获取完整对角线数据。
于本发明的一实施方式中,调节被测系统的步骤,包括:提取对角线数据中的分组测量数据;提取系统进给数据中的进给分组数据;根据分组测量数据计算进给分组数据,以得到修正补偿数据;根据修正补偿数据对被测模块进行三维校正。
于本发明的一实施方式中,一种系统校正系统,其特征在于,包括:试运行模块,用以运行被测系统,以获取系统进给数据;三维测量模块,用于以感应装置采集被测系统中每一被测模块的三维测量数据,三维测量模块与试运行模块连接;对角线模块,用于根据三维测量数据获取对角线数据,对角线模块与三维测量模块;校正模块,用于处理系统进给数据和对角线数据为修正补偿数据,据以调节被测系统,校正模块与对角线模块连接。
于本发明的一实施方式中,试运行模块,包括:初始标定模块,用以标定被测系统每一被测模块的初始位置;进给数据模块,用以获取预设三坐标进给数据,进给数据模块与初始标定模块连接;进给控制模块,用以根据三坐标进给数据控制被测模块运动,进给控制模块与进给数据模块连接。
于本发明的一实施方式中,三维测量模块,包括;初始获取模块,用以获取被测模块的初始位置信息;多角度采集模块,用于以图像采集装置获取多角度采集数据,多角度采集模块与初始获取模块连接;深度模块,用以根据多角度采集数据获取视差数据,据以计算动态深度数据,深度模块与多角度采集模块连接;三维测量模块,用以根据动态深度数据计算得到被测模块的三维测量数据,三维测量模块与深度模块连接。
于本发明的一实施方式中,对角线模块,包括:空间获取模块,用以获取测量空间数据;对角线模块,用于根据测量空间数据获取空间对角线信息,对角线模块与空间获取模块连接;对角线循环模块,用于根据空间对角线信息循环获取进给数据,并采集三维测量数据,直至获取完整对角线数据对角线循环模块与对角线模块连接。
于本发明的一实施方式中,校正模块,包括:分组提取模块,用以提取对角线数据中的分组测量数据;进给提取模块,用以提取系统进给数据中的进给分组数据,进给提取模块与分组提取模块连接;修正数据模块,用以根据分组测量数据计算进给分组数据,以得到修正补偿数据,修正数据模块与进给提取模块连接;校正实现模块,用以根据修正补偿数据对被测模块进行三维校正,校正实现模块与修正数据模块连接。
一种系统校正介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现系统校正方法。
一种系统校正设备,包括:处理器及存储器;存储器用于存储计算机程序,处理器用于执行存储器存储的计算机程序,以使系统校正设备执行系统校正方法。
如上所述,本发明提供的一种系统校正方法及系统,具有以下有益效果:采用了摄影测量方法,对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算,所以无论存在多少模块,都与标定一个模块的工作量一样,无非计算工作量更多,但都交由计算机程序完成,人工工作量很小,而且整个标定的效率非常高,矢量分步对角线法是一种沿着体对角线快速测量的方法,这种方法改进了误差测量的过程,结合矢量运算和体对角线多步测量运动误差,具有使用方便和调整快速的特点,利用四条体对角线的分步运动的位移测量。
综上,本发明解决了现有技术中存在的校正操作复杂和校正精度较低的技术问题。
附图说明
图1显示本发明的系统校正方法步骤示意图。
图2显示为图1中S1在一实施例中的流程示意图。
图3显示为柔性系统运动误差示意图。
图4显示为图1中S2在一实施例中的流程示意图。
图5显示为本发明的摄影测量原理示意图。
图6显示为图1中S3在一实施例中的流程示意图和空间对角线示意图。
图7显示为空间对角线示意图。
图8显示为图1中S4在一实施例中的流程示意图。
图9显示为本发明的系统校正系统模块示意图。
图10显示为图9中试运行模块1在一实施例中的具体模块示意图。
图11显示为图9中三维测量模块2在一实施例中的具体模块示意图。
图12显示为图9中对角线模块3在一实施例中的具体模块示意图。
图13显示为图9中校正模块4在一实施例中的具体模块示意图。
元件标号说明
1 试运行模块
2 三维测量模块
3 对角线模块
4 校正模块
11 包括初始标定模块
12 进给数据模块
13 进给控制模块
21 初始获取模块
22 多角度采集模块
23 深度模块
24 三维测量模块
31 空间获取模块
32 对角线模块
33 对角线循环模块
41 分组提取模块
42 进给提取模块
43 修正数据模块
44 校正实现模块
推荐接收模块步骤标号说明
图1 S1~S4
图2 S11~S13
图4 S21~S24
图6 S31~S33
图8 S41~S44
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图13,须知,本说明书所附图式所绘示的结构,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如”上”、”下”、”左”、”右”、”中间”及”一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1,显示为本发明的系统校正方法步骤示意图,如图1所示,一种系统校正方法,包括:
S1、运行被测系统,以获取系统进给数据,在一实施例中,多点柔性定位系统的每一个模块例如车床移动刀头、焊机床移动焊枪等,开始同时运动,首先沿X方向进给同样的给定距离;
S2、以感应装置采集被测系统中每一被测模块的三维测量数据,在一实施例中,首先采用了摄影测量的方法,对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算,在本实施例中,摄影测量过程中可采用大于等于两个的采用工业摄像头,工业摄像头可固定安装于被测系统上的预设观测点,例如车床观察窗;
S3、根据三维测量数据获取对角线数据,在一实施例中,矢量分步对角线法是一种沿着体对角线快速测量的方法,这种方法改进了误差测量的过程,结合矢量运算和体对角线多步测量运动误差,具有使用方便和调整快速的特点,利用四条体对角线的分步运动的位移测量,对角线数据可为例如移动电弧焊头在预设坐标空间内进给运动轨迹的两点连线;
S4、处理系统进给数据和对角线数据为修正补偿数据,据以调节被测系统,在一实施例中,获得用于空间位置误差补偿的12个误差元素,包括3个定位误差、6个直线度误差和3个垂直度误差,在本实施例中,修正补偿数据可为移动焊头或者多轴车床刀头在空间坐标系中各个坐标方向上与预设进给数据之间的偏移值。
请参阅图2及图3,显示为图1中S1在一实施例中的流程示意图和柔性系统运动误差示意图,如图2及图3所示,S1、获取进给数据的步骤,包括:
S11、标定被测系统每一被测模块的初始位置,在一实施例中,多点柔性定位系统归零,完成系统自检程序,在本实施例中,自检可包括对多角度工业摄像头的维护状态的检测以及控制终端例如PLC控制面板与多角度工业摄像头以及移动控制设备例如笔记本之间的半/全双工连接状态,在各模块头部安置系统标定专用的、贴有高反Mark点的柱杆;
S12、获取预设三坐标进给数据,在一实施例中,多点柔性定位系统的每一个模块开始同时运动,首先沿X方向进给同样的给定距离;多点柔性定位系统的每一个模块开始同时运动,沿Y方向进给同样的给定距离;多点柔性定位系统的每一个模块开始同时运动,沿Z方向进给同样的给定距离,在本实施例中,被测系统中包含多个例如移动焊头、移动喷涂头等被测模块,每一被测的移动焊头对应一组进给距离数据例如向上1mm,向下0.5mm,向外2mm等;
S13、根据三坐标进给数据控制被测模块运动。
请参阅图4及图5,显示为图1中S2在一实施例中的流程示意图和摄影测量原理示意图,如图4及图5所示,S2、采集三维测量数据的步骤,包括;
S21、获取被测模块的初始位置信息,在一实施例中,双目视觉传感器的工作原理同人眼的原理类似,左、右两相机从两个视点同步采集图像,采用三角测量法计算两图像中匹配像点之间的视差,从而估计像点对应的三维空间点的深度值。双目立体视觉空间点深度值计算原理图如图所示。左、右相机的光心分别为OL和OR,两相机的光心都位于x轴上,焦距都为f,两者之间的距离称为双目视觉的基线,记作b,在本实施例中,双目视觉传感器可采用例如双目立体视觉的深度相机,深度相机类似人类的双眼,和基于TOF(Time offlight,飞行时间测距)、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机;
S22、以图像采集装置获取多角度采集数据,在一实施例中,摄影测量系统沿对角线方向测量出每个模块的位移增量Rx;摄影测量系统沿对角线方向测量出每个模块的位移增量Ry;摄影测量系统沿对角线方向测量出每个模块的位移增量Rz,在本实施例中,例如左右两个相机位于同一平面(光轴平行),且相机参数(如焦距f)一致;
S23、根据多角度采集数据获取视差数据,据以计算动态深度数据,在一实施例中,现有空间中一三维点P,在左、右相机中成像为一个像点,分别记作mL,mR。由于相机基线的存在,两个点的成像位置不一样。理想情况下,成像位置的差异只在x轴上体现,即图像上的u轴,在本实施例中,可选用双目摄像头或TOF原理摄像头;
S24、根据动态深度数据计算得到被测模块的三维测量数据,在一实施例中,记P点在左图像上的坐标为(uL,vL),右图像上的坐标为(uR,vR),根据图中ΔPuLuR和ΔPOLOR的相似关系,得到关系:
Figure GDA0002579309140000061
整理上式得到点P的深度值为:
Figure GDA0002579309140000062
其中,d=uL-uR,为左右图像匹配点的横坐标之差,即视差。zc为最终计算得到的空间三维点的深度值,从中可以看出,空间任意一点的深度值同相机左右成像的x坐标及基线和焦距相关。
请参阅图6及图7,显示为图1中S3在一实施例中的流程示意图和空间对角线示意图,如图6及图7所示,S3、获取对角线数据的步骤,包括:
S31、获取测量空间数据,在一实施例中,采用矢量分步对角线法,是结合矢量运算和体对角线多步法为一体的误差测量方法,可以方便获得用于空间位置误差补偿的12项误差元素;
S32、根据测量空间数据获取空间对角线信息,在一实施例中,多点随型定位模块沿着三个导轨进给的最大行程所围成的长方体就叫这个模块的测量空间,这个测量空间共有四条体对角线。由于每个模块的三个方向均一样,因此每个模块的测量空间均大小一样,并且相互等间距错开。因此在体对角线的测量过程中,所有模块同时在相同方向运动相同的进给量,就不会造成各个轴之间的干涉碰撞,在本实施例中,被测系统例如五轴数控机床在通常的三轴机床的基础上增加两个旋转轴,一方面使得刀具可以实现任意的空间位置与方位,另一方面由于在校正补偿调节之前各轴刀头运动存在误差,,存在碰撞可能,如使各个被测模块例如多个刀头进给方向一致,则避免干涉碰撞;
S33、根据空间对角线信息循环获取进给数据,并采集三维测量数据,直至获取完整对角线数据,在一实施例中,在矢量分步对角线法中,所测得的位移误差是平行于运动轴线方向的误差和垂直于运动轴线的误差的矢量和,如下图所示为矢量分步对角线测量的空间运动轨迹,模块先后依次通过X轴,Y轴,Z轴步进完成一次空间对角线的行走。其体对角线的规则命名为:从(0,0,0)到(nX,nY,nZ),记为PPP;从(nX,0,0)到(0,nY,nZ),记为NPP;从(0,nY,0)到(nX,0,nZ),记为PNP;从(0,0,nZ)到(nX,nY,0),记为PPN。
请参阅图8,显示为图1中S4在一实施例中的流程示意图,如图8所示,S4、调节被测系统的步骤,包括:
S41、提取对角线数据中的分组测量数据;
S42、提取系统进给数据中的进给分组数据,在一实施例中,本方法首先采用了摄影测量的方法,对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算,所以无论存在多少模块,都与标定一个模块的工作量一样;
S43、根据分组测量数据计算进给分组数据,以得到修正补偿数据,在一实施例中,由于对每一个模块来说,其每一条对角线方向的测量都采集到3组数据,所以每个模块共可获得12组数据,即可分别求出各个轴进给主动时分别在X、Y、Z方向产生的9项位置误差Ex(z),Ey(x),Ez(x),Ey(X),Ey(y),Ey(z),Ez(x),Ez(y),Ez(z);
S44、根据修正补偿数据对被测模块进行三维校正,在一实施例中,完成对每个模块的每个轴方向的误差修正和精度补偿,使定位系统的每个轴均保证较高的绝对定位精度。
请参阅图9,显示为本发明的系统校正系统模块示意图,如图9所示,一种系统校正系统,其特征在于,包括,试运行模块1、三维测量模块2、对角线模块3和校正模块4,试运行模块1,用以运行被测系统,以获取系统进给数据,在一实施例中,多点柔性定位系统的每一个模块例如车床移动刀头、焊机床移动焊枪等,开始同时运动,首先沿X方向进给同样的给定距离;三维测量模块2,用于以感应装置采集被测系统中每一被测模块的三维测量数据,三维测量模块2与试运行模块1连接,在一实施例中,在一实施例中,首先采用了摄影测量的方法,对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算,在本实施例中,摄影测量过程中可采用大于等于两个的采用工业摄像头,工业摄像头可固定安装于被测系统上的预设观测点,例如车床观察窗;对角线模块3,用于根据三维测量数据获取对角线数据,对角线模块3与三维测量模块2连接,在一实施例中,矢量分步对角线法是一种沿着体对角线快速测量的方法,这种方法改进了误差测量的过程,结合矢量运算和体对角线多步测量运动误差,具有使用方便和调整快速的特点,利用四条体对角线的分步运动的位移测量,对角线数据可为例如移动电弧焊头在预设坐标空间内进给运动轨迹的两点连线;校正模块4,用于处理系统进给数据和对角线数据为修正补偿数据,据以调节被测系统,校正模块4与对角线模块连接,在一实施例中,获得用于空间位置误差补偿的12个误差元素,包括3个定位误差、6个直线度误差和3个垂直度误差,在本实施例中,修正补偿数据可为移动焊头或者多轴车床刀头在空间坐标系中各个坐标方向上与预设进给数据之间的偏移值。
请参阅图10,显示为图9中试运行模块1在一实施例中的具体模块示意图,如图10所示,试运行模块1,包括初始标定模块11、进给数据模块12和进给控制模块13,初始标定模块11,用以标定被测系统每一被测模块的初始位置,在一实施例中,多点柔性定位系统归零,完成系统自检程序,在本实施例中,自检可包括对多角度工业摄像头的维护状态的检测以及控制终端例如PLC控制面板与多角度工业摄像头以及移动控制设备例如笔记本之间的半/全双工连接状态,在各模块头部安置系统标定专用的、贴有高反Mark点的柱杆;进给数据模块12,用以获取预设三坐标进给数据,进给数据模块12与初始标定模块11连接,在一实施例中,多点柔性定位系统的每一个模块开始同时运动,首先沿X方向进给同样的给定距离;多点柔性定位系统的每一个模块开始同时运动,沿Y方向进给同样的给定距离;多点柔性定位系统的每一个模块开始同时运动,沿Z方向进给同样的给定距离,在本实施例中,被测系统中包含多个例如移动焊头、移动喷涂头等被测模块,每一被测的移动焊头对应一组进给距离数据例如向上1mm,向下0.5mm,向外2mm等;进给控制模块13,用以根据三坐标进给数据控制被测模块运动,进给控制模块13与进给数据模块12连接。
请参阅图11,显示为图9中三维测量模块2在一实施例中的具体模块示意图,如图11所示,三维测量模块2,包括初始获取模块21、多角度采集模块22、深度模块23和三维测量模块24,初始获取模块21,用以获取被测模块的初始位置信息,在一实施例中,双目视觉传感器的工作原理同人眼的原理类似,左、右两相机从两个视点同步采集图像,采用三角测量法计算两图像中匹配像点之间的视差,从而估计像点对应的三维空间点的深度值。双目立体视觉空间点深度值计算原理图如图所示。左、右相机的光心分别为OL和OR,两相机的光心都位于x轴上,焦距都为f,两者之间的距离称为双目视觉的基线,记作b,在本实施例中,双目视觉传感器可采用例如双目立体视觉的深度相机,深度相机类似人类的双眼,和基于TOF(Time of flight,飞行时间测距)、结构光原理的深度相机不同,它不对外主动投射光源,完全依靠拍摄的两张图片(彩色RGB或者灰度图)来计算深度,因此有时候也被称为被动双目深度相机;多角度采集模块22,用于以图像采集装置获取多角度采集数据,多角度采集模块22与初始获取模块21连接,在一实施例中,摄影测量系统沿对角线方向测量出每个模块的位移增量Rx;摄影测量系统沿对角线方向测量出每个模块的位移增量Ry;摄影测量系统沿对角线方向测量出每个模块的位移增量Rz,在本实施例中,例如左右两个相机位于同一平面(光轴平行),且相机参数(如焦距f)一致;深度模块23,用以根据多角度采集数据获取视差数据,据以计算动态深度数据,深度模块23与多角度采集模块22连接,在一实施例中,现有空间中一三维点P,在左、右相机中成像为一个像点,分别记作mL,mR。由于相机基线的存在,两个点的成像位置不一样。理想情况下,成像位置的差异只在x轴上体现,即图像上的u轴,在本实施例中,可选用双目摄像头或TOF原理摄像头;三维测量模块24,用以根据动态深度数据计算得到被测模块的三维测量数据,三维测量模块24与深度模块23连接,在一实施例中,记P点在左图像上的坐标为(uL,vL),右图像上的坐标为(uR,vR),根据图中ΔPuLuR和ΔPOLOR的相似关系,得到关系:
Figure GDA0002579309140000091
整理上式得到点P的深度值为:
Figure GDA0002579309140000092
其中,d=uL-uR,为左右图像匹配点的横坐标之差,即视差。zc为最终计算得到的空间三维点的深度值,从中可以看出,空间任意一点的深度值同相机左右成像的x坐标及基线和焦距相关。
请参阅图12,显示为图9中对角线模块3在一实施例中的具体模块示意图,如图12所示,对角线模块3,包括空间获取模块31、对角线模块32和对角线循环模块33,空间获取模块31,用以获取测量空间数据,在一实施例中,采用矢量分步对角线法,是结合矢量运算和体对角线多步法为一体的误差测量方法,可以方便获得用于空间位置误差补偿的12项误差元素;对角线模块32,用于根据测量空间数据获取空间对角线信息,对角线模块32与空间获取模块31连接,在一实施例中,多点随型定位模块沿着三个导轨进给的最大行程所围成的长方体就叫这个模块的测量空间,这个测量空间共有四条体对角线。由于每个模块的三个方向均一样,因此每个模块的测量空间均大小一样,并且相互等间距错开。因此在体对角线的测量过程中,所有模块同时在相同方向运动相同的进给量,就不会造成各个轴之间的干涉碰撞,在本实施例中,被测系统例如五轴数控机床在通常的三轴机床的基础上增加两个旋转轴,一方面使得刀具可以实现任意的空间位置与方位,另一方面由于在校正补偿调节之前各轴刀头运动存在误差,,存在碰撞可能,如使各个被测模块例如多个刀头进给方向一致,则避免干涉碰撞;对角线循环模块33,用于根据空间对角线信息循环获取进给数据,并采集三维测量数据,直至获取完整对角线数据,对角线循环模,33与对角线模块32连接,在一实施例中,在矢量分步对角线法中,所测得的位移误差是平行于运动轴线方向的误差和垂直于运动轴线的误差的矢量和,如下图所示为矢量分步对角线测量的空间运动轨迹,模块先后依次通过X轴,Y轴,Z轴步进完成一次空间对角线的行走。其体对角线的规则命名为:从(0,0,0)到(nX,nY,nZ),记为PPP;从(nX,0,0)到(0,nY,nZ),记为NPP;从(0,nY,0)到(nX,0,nZ),记为PNP;从(0,0,nZ)到(nX,nY,0),记为PPN。
请参阅图13,显示为图9中校正模块4在一实施例中的具体模块示意图,如图13所示,校正模块4,包括,分组提取模块41、进给提取模块42、修正数据模块43和校正实现模块44,分组提取模块41,用以提取对角线数据中的分组测量数据;进给提取模块42,用以提取系统进给数据中的进给分组数据,进给提取模块42与分组提取模块41连接,在一实施例中,本方法首先采用了摄影测量的方法,对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算,所以无论存在多少模块,都与标定一个模块的工作量一样;修正数据模块43,用以根据分组测量数据计算进给分组数据,以得到修正补偿数据,修正数据模块43与进给提取模块42连接,在一实施例中,由于对每一个模块来说,其每一条对角线方向的测量都采集到3组数据,所以每个模块共可获得12组数据,即可分别求出各个轴进给主动时分别在X、Y、Z方向产生的9项位置误差Ex(z),Ey(x),Ez(x),Ey(X),Ey(y),Ey(z),Ez(x),Ez(y),Ez(z);校正实现模块44,用以根据修正补偿数据对被测模块进行三维校正,校正实现模块44与修正数据模块43连接,在一实施例中,完成对每个模块的每个轴方向的误差修正和精度补偿,使定位系统的每个轴均保证较高的绝对定位精度。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现系统校正方法,本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
一种系统校正设备,包括:处理器及存储器;存储器用于存储计算机程序,处理器用于执行存储器存储的计算机程序,以使系统校正设备执行系统校正方法,存储器可能包含随机存取存储器(RandomAccessMemory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessingUnit,简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing,简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明提供的一种系统校正方法及系统,具有以下有益效果:对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算,所以无论存在多少模块,都与标定一个模块的工作量一样,无非计算工作量更多,但都交由计算机程序完成,人工工作量很小,而且整个标定的效率非常高,矢量分步对角线法是一种沿着体对角线快速测量的方法,这种方法改进了误差测量的过程,结合矢量运算和体对角线多步测量运动误差,具有使用方便和调整快速的特点,利用四条体对角线的分步运动的位移测量。
综上,本发明解决了现有技术中存在的校正操作复杂和校正精度较低的技术问题,具有很高的商业价值和实用性。

Claims (6)

1.一种系统校正方法,其特征在于,包括:
运行被测系统,以获取系统进给数据;
以感应装置采集所述被测系统中每一被测模块的三维测量数据;
根据所述三维测量数据获取对角线数据,通过采用矢量分步对角线法获取所述对角线数据;
处理所述系统进给数据和所述对角线数据为修正补偿数据,据以调节所述被测系统,通过采用摄影测量的方法,对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算;
其中,所述获取进给数据的步骤包括:
标定所述被测系统每一所述被测模块的初始位置;
获取预设三坐标进给数据;
根据三坐标进给数据控制所述被测模块运动;
所述采集三维测量数据的步骤包括;
获取所述被测模块的初始位置信息;
以图像采集装置获取多角度采集数据;
根据所述多角度采集数据获取视差数据,据以计算动态深度数据;
根据所述动态深度数据计算得到所述被测模块的三维测量数据;
所述获取对角线数据的步骤包括:
获取测量空间数据;
根据所述测量空间数据获取空间对角线信息;
根据所述空间对角线信息循环获取所述进给数据,并采集三维测量数据,直至获取完整对角线数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述调节被测系统的步骤,包括:
提取所述对角线数据中的分组测量数据;
提取所述系统进给数据中的进给分组数据;
根据分组测量数据计算所述进给分组数据,以得到所述修正补偿数据;
根据所述修正补偿数据对所述被测模块进行三维校正。
3.一种系统校正系统,其特征在于,包括:
试运行模块,用以运行被测系统,以获取系统进给数据;
三维测量模块,用于以感应装置采集所述被测系统中每一被测模块的三维测量数据;
对角线模块,用于根据所述三维测量数据获取对角线数据,通过采用矢量分步对角线法获取所述对角线数据;
校正模块,用于处理所述系统进给数据和所述对角线数据为修正补偿数据,据以调节所述被测系统,通过采用摄影测量的方法,对所有模块在同一个空间下进行同时数据采集和计算;
其中,所述试运行模块包括:
初始标定模块,用以标定所述被测系统每一所述被测模块的初始位置;
进给数据模块,用以获取预设三坐标进给数据;
进给控制模块,用以根据三坐标进给数据控制所述被测模块运动;
所述三维测量模块包括;
初始获取模块,用以获取所述被测模块的初始位置信息;
多角度采集模块,用于以图像采集装置获取多角度采集数据;
深度模块,用以根据所述多角度采集数据获取视差数据,据以计算动态深度数据;
三维测量模块,用以根据所述动态深度数据计算得到所述被测模块的三维测量数据;所述对角线模块包括:
空间获取模块,用以获取测量空间数据;
对角线模块,用于根据所述测量空间数据获取空间对角线信息;
对角线循环模块,用于根据所述空间对角线信息循环获取所述进给数据,并采集三维测量数据,直至获取完整对角线数据。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于:所述校正模块,包括:
分组提取模块,用以提取所述对角线数据中的分组测量数据;
进给提取模块,用以提取所述系统进给数据中的进给分组数据;
修正数据模块,用以根据分组测量数据计算所述进给分组数据,以得到所述修正补偿数据;
校正实现模块,用以根据所述修正补偿数据对所述被测模块进行三维校正。
5.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至2中任一项所述系统校正方法。
6.一种系统校正设备,其特征在于,包括:处理器及存储器;
所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述系统校正设备执行如权利要求1至权利要求2任一权利要求所述的系统校正方法。
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