CN112525131A

CN112525131A - 非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法及系统

Info

Publication number: CN112525131A
Application number: CN202011144789.XA
Authority: CN
Inventors: 吴丹; 任昊; 张继文; 陈恳; 王国磊; 徐静
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2040-10-23
Also published as: CN112525131B

Abstract

本申请公开了一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法及系统，其中，方法包括：利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，给出测量点空间位置；使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解；使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，以优化曲面参数的反解精度。本申请实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法，通过安装在自动化加工机构末端的距离传感器阵列非接触式地测量工件曲率特征，可以提升现有自动化加工设备，尤其是自动钻削、锪孔加工设备在自由曲面工件上的锪孔深度精度，并进一步改良加工效果。

Description

非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法及系统

技术领域

本申请涉及自动化装备及制造中的加工检测技术领域，特别涉及一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法及系统。

背景技术

在现代自动化装备，尤其是自动化制造装备当中，在特定情况下，为了达到更高的精度，需要预先对工件表面进行测量，之后使用测量数据用于后续的加工过程。在航空航天工业，船舶工业等行业中工件尺度较大，其加工误差、定位误差随零件组装累积，以至于其工件模型虽然已知，但无法与实际产品构成精确对应关系，必须仍然先测量后加工；更进一步对于薄壁的工件，当其无法通过本身刚性维持在夹具加持下不发生变形，此时工件表面局部的面型特征可能与数模并不相符。对于这种加工条件下的产品，加工前的测量是至关重要的。

随着自动化加工设备应用的增加，加工前检测也得到了的长足的发展，目前已经应用于国内外的工件检测一般集中于工件的安装偏斜，通过测量工件局部法向矢量来保证加工过程的垂直度。随着精密加工的发展和工业领域沉头紧固件应用的增多，锪孔的窝深精度成为影响沉头紧固件自动化加工性能的重要指标。通过加工机构上的传感器阵列测量曲面本身的曲率，可以对锪孔精度进行有效的补偿，从而提升加工机构的锪孔精度，同时传感器阵列仍然有测量局部法向矢量的功能。

申请内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的第一目的在于提出一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法，在现有的测量曲面法矢朝向功能基础上，该方法能够以较高的精度将局部曲面拟合成空间二维曲面并提取出曲率，以补偿得到更高的加工精度，尤其适合于锪孔加工这种对深度精度有较高要求的加工工艺。

本申请的第二个目的在于提出一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统。

本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。

本申请的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提供一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法，包括以下步骤：

利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，给出测量点空间位置；

使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解；

使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，以优化曲面参数的反解精度。

另外，根据本申请上述实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法还可以具有以下附加的技术特征：

可选地，所述利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，包括：

将所述距离传感器阵列预先进行标定，并得到传感器的相关数据；

使用所述距离传感器阵列全部照射到工件上，并对示数进行换算，得到空间中测量点位在测量坐标系下的数据。

可选地，所述使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解，包括：

使用测量数据进行局部法向矢量测量；

纠正法向矢量引起的偏斜，得到纠偏后的二阶曲面测量点；

对二阶曲面控制量进行拟合求解。

可选地，所述使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，包括：

使用求解出的二阶曲面控制量值加入局部测量环节进行迭代；

使用迭代后的法矢特征进行法矢纠偏，并迭代计算曲面控制量；

使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。

为达到上述目的，本申请第二方面实施例提供一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统，包括：

测量模块，用于利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，给出测量点空间位置；

计算模块，用于使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解；以及

迭代模块，用于使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，以优化曲面参数的反解精度。

可选地，所述测量模块，具体用于：

可选地，所述计算模块，具体用于：

使用测量数据进行局部法向矢量测量；

纠正法向矢量引起的偏斜，得到纠偏后的二阶曲面测量点；

对二阶曲面控制量进行拟合求解。

可选地，所述迭代模块，具体用于：

使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。

为达到上述目的，本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被设置为用于执行如上述实施例所述的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法。

为达到上述目的，本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上述实施例所述的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法。

由此，通过对高维空间曲面进行二维拟合，计算工件表面在加工范围附近的曲率特征，并将曲率估算和曲面拟合结果用于后续的加工过程当中，提升了自动化钻削设备的加工精度。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法的流程图；

图2为本申请一个实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法的实施流程图；

图3为本申请一个实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法开发的其中一种实施例的测量系统示意图；

图4为本申请一个实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法其中的测量模块开发的一种标定方式的流程图；

图5为本申请实施例的一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统的结构示意图和参数传递流程图；

图6为本申请一个实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法的测量示意图和坐标系定义方式；

图7为根据本申请实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统的示例图；

图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参照附图描述根据本申请实施例提出的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法及系统，首先将参照附图描述根据本申请实施例提出的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法的流程示意图。

如图1所示，该非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法包括以下步骤：

在步骤S101中，利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，给出测量点空间位置。

可选地，利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，包括：将距离传感器阵列预先进行标定，并得到传感器的相关数据；使用距离传感器阵列全部照射到工件上，并对示数进行换算，得到空间中测量点位在测量坐标系下的数据。

可以理解的是，结合图2和图3所示，步骤S1包含了：将传感器阵列2～7预先进行标定，并得到传感器的敏感度，安装角度等数据；使用传感器阵列2～7全部照射到工件上，并对示数进行换算，得到空间中测量点位在测量坐标系下的数据。

需要说明的是，实施例当中的传感器阵列面向于特定需求，采用了非对称六边形的布置方式，如图3所示，相较于测量坐标系零点1，六个传感器2～7以相位角相差60°的形式等角度分布。其中距离传感器2～6布置在一个圆上，这个分布圆的圆心为测量坐标系零点1；距离传感器7布置在圆外。此时需要强调的是，虽然本专利面向于非接触式测量工件曲率和其他特征，但本曲率提取的算法应用对象同时包括接触式传感器和非接触式传感器。

进一步需要说明的是，实施例当中的传感器阵列标定方法，如图4所示，包含：S11，使用特制的划线的标定平板，调平，寻找传感器测量向量的汇聚点，并前后定距离进给，线性拟合得到传感器示值与垂直距离的线性关系；S12，将标定平板推进到测量平面，得到传感器阵列的零点位置，并通过划线确认传感器安装情况，更进一步，这里的安装情况包含了每个传感器测量光斑点在标定零点平面上分布的半径和传感器布置的角度；S13，最终将传感器标定结果录入计算模块当中，用于后续计算。

在步骤S102中，使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解。

可选地，使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解，包括：使用测量数据进行局部法向矢量测量；纠正法向矢量引起的偏斜，得到纠偏后的二阶曲面测量点；对二阶曲面控制量进行拟合求解。

可以理解的是，如图2所示，在实施例中，步骤S2包含了：使用测量数据进行局部法向矢量的测量；将法向矢量引起的偏斜进行纠正，得到纠偏后的二阶曲面测量点；并进一步通过数学方法，对二阶曲面控制量进行拟合求解。

需要说明的是，实施例当中对测量数据进行局部法向矢量的测量，在曲面工件上会受到工件曲率的干扰，所以此时对法向矢量的测量为包含误差的测量数据，这一测量值仅代表了对法向数据的估计值，其误差将会随着步骤S3的反复迭代而减小。更进一步，步骤S2包含两个步骤：步骤S21，对法向矢量的计算，其输入为传感器数据以及曲面参数估计值，在步骤S2当中计算时，曲面参数估计值均为零，此时默认被测量未知曲面是平面；步骤S22，对曲面参数的计算，其输入为传感器数据以及法向矢量输出结果。

在步骤S103中，使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，以优化曲面参数的反解精度。

可选地，使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，包括：使用求解出的二阶曲面控制量值加入局部测量环节进行迭代；使用迭代后的法矢特征进行法矢纠偏，并迭代计算曲面控制量；使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。

可以理解的是，如图5所示，步骤S3包含了：使用求解出的二阶曲面控制量值加入局部测量环节迭代以提升精度；使用迭代后的法矢特征进行法矢纠偏，并进一步迭代计算曲面控制量；最终使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。

需要说明的是，步骤S3和步骤S2的主要区别是，步骤S2在执行前，默认曲面是完全未知的，步骤S21执行前默认工件曲面为任意平面。但在S3步骤当中，将步骤S22输出的曲面参数作为S21的输入，重新输入回计算模块进行迭代，从而得到更高的加工精度，进一步减小曲面对工件测量的影响。

进一步地，为使得本领域技术人员进一步了解本申请实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法，下面进行详细说明。

结合图3和图6，本申请的实施例表现为非对称六边形布置的距离传感器阵列对曲面本身的测量能力。应用了本申请的加工机构，其执行逻辑为，在加工前使用本申请提供的测量方法对待加工曲面的局部特征进行测量，得到待加工曲面局部的法矢和曲率，并调整加工机构的姿态以保证加工轴线垂直于工件表面，重合于法矢；调整加工机构的进给距离，将曲率引发的加工深度误差进行补偿，并提升加工机构在深度方向上的加工精度和垂直度精度，实现对未知曲面特征的工件的精确加工。

本申请旨在对这一加工过程进行一定程度上的优化，尤其是测量过程。针对所述测量过程，本申请所述非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法与系统包含了步骤如下：S1，使用非对称六边形布局的距离传感器阵列测量未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，给出测量点空间位置；S2，使用针对该布局的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解；S3，使用迭代方法将上一步结果加入迭代环节，进一步优化曲面参数的反解精度。最终达到优化加工机构加工精度的目的。

步骤S1的具体实施步骤为：

S101，将传感器阵列2～7预先进行标定，并得到传感器的敏感度，安装角度等数据。预标定的流程见图4，具体包含了S11，使用特制的划线的标定平板，调平，寻找传感器测量向量的汇聚点，并前后定距离进给，线性拟合得到传感器示值与垂直距离的线性关系；S12，将标定平板推进到测量平面，得到传感器阵列的零点位置，并通过划线确认传感器安装情况，更进一步，这里的安装情况包含了每个传感器测量光斑点在标定零点平面上分布的半径和传感器布置的角度；S13，最终将传感器标定结果录入计算模块当中，用于后续计算。S101步骤得到的标定信息包含了测量光斑在标定平面上的分布半径，测量平面的位置，距离传感器的零点。

S102，使用传感器阵列2～7全部照射到工件上，并对示数进行换算，得到空间中测量点位在测量坐标系下的数据。如图3所示，对于六个距离传感器2～7，这六个传感器在曲面上反射光点的坐标分别为

在空间当中，定义坐标系的原点位于六个传感器的回转中心，进一步，x轴的起点指向传感器1的方向，y轴的方向垂直于x轴的方向与机床进给z轴的方向，遵循右手坐标系的法则。

更进一步，按照六个激光距离传感器的布置方式，定义布置倾角的正切值为k，沿z轴的方向，与标定平面的垂直深度误差分之标定平面上的偏移。定义经过标定的传感器的读数为：Δ₁～Δ₆，测量光斑的分布半径为R，另给出一个偏置的测量光斑安装在传感器7上，半径为R₁，其读数为Δ₆，此时，可以通过倾斜测量的关系，给出各个传感器理论测量光斑在曲面上的位置如下：

再进一步，对于被拟合的二次曲面，指定其曲面方程为：z＝f(x,y)＝Ax²+By²+Cxy+Dx+Ey+F，则测量点位于曲面上这一关系可以表示为：

步骤S2的具体实施步骤为：

S201，使用测量数据进行局部法向矢量的测量，更进一步，定义中间变量K₁₄，K₂₅，定义测量坐标系下x轴和y轴方向上的法向矢量偏角正切值为K_x和K_y，则可以计算为：

此时得到的法矢偏角K_x和K_y存在二阶曲面引入的误差，为了减小二阶量对法矢测量的影响，后续会在步骤S301当中对此进行迭代得到更加精确的K_x和K_y值。

S202，将法向矢量引起的偏斜进行纠正，得到纠偏后的二阶曲面测量点。将经过纠偏之后的测量点坐标记为[x_i y_i Z_i]^T，则曲面测量点为：

此时，修正后的坐标为：

S203，进一步通过数学方法，对二阶曲面控制量进行拟合求解。对C，B-A，

的值进行估算，记估算值为K_C，K_AB，K_ABC其计算方式为：

进一步，可以通过以上估算值的计算关系求解出A，B，C的值，并更进一步，得到待求量F的估计值K_F：

K_F＝Z₃-K_ABC(R²+2RkΔ₃+k²Δ₃ ²)

步骤S3的具体步骤为：

S301，用求解出的二阶曲面控制量值加入局部测量环节迭代以提升精度，使用迭代后的法矢特征进行法矢纠偏。计算迭代后的法矢偏角K_x1和K_y1，其迭代公式为：

S302，进一步迭代计算曲面控制量，并使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。其计算过程同步骤S202，其中法矢纠偏使用的法矢计算量从K_x和K_y替换为K_x1和K_y1。进一步，得到更加精确的估计值K_C1，K_AB1，K_ABC1。

需要说明的是，本申请为一种非接触式的，适用于自动钻削、螺旋铣削、自动测量等加工末端机构的采集未知曲面局部曲率特征的方法与系统。

根据本申请实施例提出的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法，通过对高维空间曲面进行二维拟合，计算工件表面在加工范围附近的曲率特征，并将曲率估算和曲面拟合结果用于后续的加工过程当中，提升了自动化钻削设备的加工精度，即利用测量点本身的特定位置关系，求解工件局部曲面的拟合曲面，并提取工件局部曲率特征用于后续的加工，提升加工精度。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统。

图7是本申请实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统的方框示意图。

如图7所示，该非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统10包括：测量模块100、计算模块200和迭代模块300。

其中，测量模块100用于利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，给出测量点空间位置；

可选地，测量模块100具体用于：将距离传感器阵列预先进行标定，并得到传感器的相关数据；使用距离传感器阵列全部照射到工件上，并对示数进行换算，得到空间中测量点位在测量坐标系下的数据。

可以理解的是，测量模块100可以使用非对称六边形布置的距离传感器阵列，其中六个距离传感器围绕测量坐标系圆心等角度分布，六个距离传感器当中的五个处在同一圆上，另一个处于圆外，并指定了测量坐标系和标定方法。测量模块将会为后续计算模块200和迭代模块300提供测量数据及其空间坐标系下的位置。

计算模块200用于使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解；

可选地，计算模块200具体用于：使用测量数据进行局部法向矢量测量；纠正法向矢量引起的偏斜，得到纠偏后的二阶曲面测量点；对二阶曲面控制量进行拟合求解。

也就是说，计算模块200可以包括：法矢处理单元S21，用于将传感器阵列的数据进行求解，获取法矢偏斜量，并得到法矢向量在空间测量坐标系下的矢量解；曲率系数求解单元S22，用于将拟合二阶曲率的其他几个控制量通过法矢纠偏之后的后续计算求解得到。

迭代模块300用于使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，以优化曲面参数的反解精度。

可选地，迭代模块300，具体用于：使用求解出的二阶曲面控制量值加入局部测量环节进行迭代；使用迭代后的法矢特征进行法矢纠偏，并迭代计算曲面控制量；使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。

也就是说，迭代模块300可以计算误差求解单元，用于估计由于空间曲面二阶变化引起的法矢测量误差，并将法矢测量误差进行预估和补偿；迭代模块，用于将补偿过后的法矢测量值重新加入计算，得到更加精确的二阶拟合曲面参数。

需要说明的是，前述对非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法实施例的解释说明也适用于该实施例的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统，应用了本申请提出的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法，可以提升工件测量的精度，有助于未知曲面表面的钻削、铣削加工。

图8为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括：

存储器1201、处理器1202及存储在存储器1201上并可在处理器1202上运行的计算机程序。

处理器1202执行程序时实现上述实施例中提供的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法。

进一步地，电子设备还包括：

通信接口1203，用于存储器1201和处理器1202之间的通信。

存储器1201，用于存放可在处理器1202上运行的计算机程序。

存储器1201可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器1201、处理器1202和通信接口1203独立实现，则通信接口1203、存储器1201和处理器1202可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器1201、处理器1202及通信接口1203，集成在一块芯片上实现，则存储器1201、处理器1202及通信接口1203可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器1202可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本实施例还提供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上的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用非对称六边形布局的距离传感器阵列检测未知曲面上六点测量点于标定平面的垂直距离，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解，包括：

使用测量数据进行局部法向矢量测量；

纠正法向矢量引起的偏斜，得到纠偏后的二阶曲面测量点；

对二阶曲面控制量进行拟合求解。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用迭代方法将反解结果加入迭代环节，包括：

使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。

5.一种非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的系统，其特征在于，包括：

计算模块，用于使用预设的曲面参数反解算法，完成曲面参数的反解；

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述测量模块，具体用于：

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算模块，具体用于：

使用测量数据进行局部法向矢量测量；

纠正法向矢量引起的偏斜，得到纠偏后的二阶曲面测量点；

对二阶曲面控制量进行拟合求解。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述迭代模块，具体用于：

使用计算得到的曲面控制量计算曲面曲率的各类特征。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求1-4任一项所述的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法。

10.一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，以用于实现如权利要求1-4任一项所述的非接触式距离传感器阵列测量工件曲率的方法。