CN114001655A - 确定机台设备的精度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种确定机台设备的精度的方法及装置，涉及机械工程技术领域，其中，机台设备的工作台板上放置有标定板，且机台设备的运动机构上设置有第一定位装置和第二定位装置，该方法包括通过第一定位装置，测量标定板中第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的位置，得到与所述X轴和所述Y轴对应的第一精度数据，通过所述第二定位装置，测量所述第一特征点集合包括的特征点在所述Z轴对应的位置，得到与所述Z轴对应的第二精度数据，基于所述第一精度数据和所述第二精度数据，确定所述机台设备与所述X轴、所述Y轴和所述Z轴对应的第三精度数据。本申请提供的技术方案实现对机台设备高维度的精度测量并降低测量难度。

Description

确定机台设备的精度的方法及装置

技术领域

本申请涉及机械工程技术领域，尤其涉及一种确定机台设备的精度的方法及装置。

背景技术

机台设备是各行业产品加工的基础设备，机台设备的精度的高低决定了加工产品的品质。其中，机台设备的几何误差是影响其精度的最大因素。

现有技术中，可以通过激光干涉仪和球杆仪等仪器，对机台设备的单个轴的精度进行测量，但这种方式很难实现多维度的精度测量，且操作和调试过程复杂。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种确定机台设备的精度的方法及装置，能够实现对机台设备高维度的精度测量并降低测量难度。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种确定机台设备的精度的方法，所述机台设备包括工作台板和运动机构，所述运动机构用于相对所述工作台板在X轴、Y轴和Z轴运动，所述X轴和所述Y轴垂直，且所述X轴和所述Y轴均与所述工作台板所在的第一平面平行，所述Z轴与所述第一平面垂直，所述工作台板上放置有标定板，所述运动机构上设置有第一定位装置和第二定位装置，所述方法包括：

通过所述第一定位装置，测量所述标定板中第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的位置，得到与所述X轴和所述Y轴对应的第一精度数据；

通过所述第二定位装置，测量所述第一特征点集合包括的特征点在所述Z轴对应的位置，得到与所述Z轴对应的第二精度数据；

基于所述第一精度数据和所述第二精度数据，确定所述机台设备与所述X轴、所述Y轴和所述Z轴对应的第三精度数据。

在本申请实施例中，待测的机台设备可以包括工作台板和运动机构，运动机构用于相对工作台板在X轴、Y轴和Z轴运动，X轴和Y轴垂直，且X轴和Y轴均与工作台板所在的第一平面平行，Z轴与第一平面垂直。因此可以在机台设备的工作台板放置标定板，并在运动机构设置第一定位装置和第二定位装置，通过第一定位装置，测量标定板中第一特征点集合包括的特征点在第一平面的位置，得到与X轴和Y轴对应的第一精度数据，通过第二定位装置，测量第一特征点集合包括的特征点在Z轴对应的位置，得到与Z轴对应的第二精度数据，基于第一精度数据和第二精度数据，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴对应的第三精度数据。也即是能够通过标定板、第一定位装置和第二定位装置，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴第三精度数据，实现了更高维度的精度测量。另外，能够通过标定板、第一定位装置和第二定位装置，确定机台设备的第三精度数据，与通过激光干涉仪和球杆仪等仪器测量相比，标定板体积小、成本低且标定方便快捷，也使得测量精度的操作更加简化方便，降低测量难度。

可选地，所述通过所述第一定位装置，测量所述标定板中第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的位置，得到与所述X轴和所述Y轴对应的第一精度数据，包括：

通过所述第一定位装置确定所述标定板中第一基准特征点的第一实际坐标，所述第一基准特征点为所述标定板中任一特征点；

基于所述第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和所述标定板的第四精度数据，确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一理论坐标；

通过所述第一定位装置确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一实际坐标；

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据。

可选地，在所述基于所述第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和所述标定板的第四精度数据，确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一理论坐标之前，所述方法还包括：

获取搜索范围信息，所述搜索范围信息用于指示所述第一特征点集合在所述标定板上的区域；

通过所述第一定位装置在所述搜索范围信息所指示的区域内，确定所述第一特征点集合包括的特征点。

可选地，在所述将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据之前，所述方法还包括：

确定所述第一定位装置与所述第二定位装置在所述第一平面的偏移量；

基于所述偏移量对所述第一理论坐标进行偏移，得到偏移后的第一理论坐标；

所述将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据，包括：

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述偏移后的第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据。

可选地，在所述基于所述第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和所述标定板的第四精度数据，确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一理论坐标之前，还包括：

获取所述标定板参数和所述第四精度数据，其中，所述标定板包括特征点阵列，所述标定板参数包括所述特征点阵列的行数、列数、行距和列距，所述第四精度数据包括所述第一特征点集合包括的特征点在所述标定板的第二理论坐标，与所述特征点在所述标定板的第二实际坐标之间的误差值。

可选地，所述通过所述第二定位装置，测量所述第一特征点集合包括的特征点在所述Z轴对应的位置，得到与所述Z轴对应的第二精度数据，包括：

控制所述第二定位装置在所述第一特征点集合包括的特征点所在的Z轴方向移动，得到所述Z轴上的第三理论坐标和第三实际坐标；

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第三理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第三理论坐标和所述第三实际坐标之间的误差值，确定为所述第二精度数据。

可选地，所述方法还包括：

若获取到理论目标坐标，则基于所述第三精度数据对所述理论目标坐标进行补偿，得到与所述理论目标坐标对应的实际目标坐标。

可选地，所述第三精度数据包括多个误差照点与所述X轴、所述Y轴和所述Z轴对应的第四理论坐标以及与所述第四理论坐标对应的误差值，所述基于所述第三精度数据对所述理论目标坐标进行补偿，得到与所述理论目标坐标对应的实际目标坐标，包括：

基于所述理论目标坐标，在多个误差参照点中确定多个目标误差参照点；

基于所述理论目标坐标、各所述目标误差参照点的所述第四理论坐标、与所述第四理论坐标对应的误差值，确定与所述理论目标坐标对应的目标误差值；

基于与所述理论目标坐标对应的目标误差值，对所述理论目标坐标进行补偿，得到所述实际目标坐标。

可选地，所述第一定位装置包括相机，所述第二定位装置包括激光位移传感器。

第二方面，本申请实施例提供一种确定机台设备的精度的装置，所述机台设备包括工作台板和运动机构，所述运动机构用于相对所述工作台板在X轴、Y轴和Z轴运动，所述X轴和所述Y轴垂直，且所述X轴和所述Y轴均与所述工作台板所在的第一平面平行，所述Z轴与所述第一平面垂直，所述工作台板上放置有标定板，所述运动机构上设置有第一定位装置和第二定位装置，所述装置包括：

测量模块，用于通过所述第一定位装置，测量所述标定板中第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的位置，得到与所述X轴和所述Y轴对应的第一精度数据；通过所述第二定位装置，测量所述第一特征点集合包括的特征点在所述Z轴对应的位置，得到与所述Z轴对应的第二精度数据；

确定模块，用于基于所述第一精度数据和所述第二精度数据，确定所述机台设备与所述X轴、所述Y轴和所述Z轴对应的第三精度数据。

可选地，所述测量模块具体用于：

通过所述第一定位装置确定所述标定板中第一基准特征点的第一实际坐标，所述第一基准特征点为所述标定板中任一特征点；

基于所述第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和所述标定板的第四精度数据，确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一理论坐标；

通过所述第一定位装置确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一实际坐标；

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据。

可选地，所述装置还包括：

获取模块，用于获取搜索范围信息，所述搜索范围信息用于指示所述第一特征点集合在所述标定板上的区域；

所述确定模块，还用于通过所述第一定位装置在所述搜索范围信息所指示的区域内，确定所述第一特征点集合包括的特征点。

可选地，所述确定模块，还用于：

确定所述第一定位装置与所述第二定位装置在所述第一平面的偏移量；

基于所述偏移量对所述第一理论坐标进行偏移，得到偏移后的第一理论坐标；

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述偏移后的第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据。

可选地，所述获取模块还用于：

获取所述标定板参数和所述第四精度数据，其中，所述标定板包括特征点阵列，所述标定板参数包括所述特征点阵列的行数、列数、行距和列距，所述第四精度数据包括所述第一特征点集合包括的特征点在所述标定板的第二理论坐标，与所述特征点在所述标定板的第二实际坐标之间的误差值。

可选地，所述测量模块具体用于：

控制所述第二定位装置在所述第一特征点集合包括的特征点所在的Z轴方向移动，得到所述Z轴上的第三理论坐标和第三实际坐标；

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第三理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第三理论坐标和所述第三实际坐标之间的误差值，确定为所述第二精度数据。

可选地，所述装置还包括：

补偿模块，用于若获取到理论目标坐标，则基于所述第三精度数据对所述理论目标坐标进行补偿，得到与所述理论目标坐标对应的实际目标坐标。

可选地，所述补偿模块具体用于：

基于所述理论目标坐标，在多个误差参照点中确定多个目标误差参照点；

基于所述理论目标坐标、各所述目标误差参照点的所述第四理论坐标、与所述第四理论坐标对应的误差值，确定与所述理论目标坐标对应的目标误差值；

基于与所述理论目标坐标对应的目标误差值，对所述理论目标坐标进行补偿，得到所述实际目标坐标。

可选地，所述第一定位装置包括相机，所述第二定位装置包括激光位移传感器。

第三方面，本申请实施例提供一种计算设备，包括：存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序；处理器用于在调用计算机程序时执行上述第一方面或第一方面的任一实施方式所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面的任一实施方式所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算设备上运行时，使得计算设备执行上述第一方面中任一项所述的方法。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种机台设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种机台设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种确定机台设备的精度的方法流程图；

图4为本申请实施例提供的一种标定板的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种特征点的误差值的示意图；

图6为本申请实施例所提供的一种机台设备的控制方式的示意图；

图7为本申请实施例所提供的另一种机台设备的控制方式的示意图；

图8为本申请实施例所提供的一种目标误差参照点的示意图；

图9为本申请实施例所提供一种确定机台设备的精度的装置的结构框图；

图10为本申请实施例所提供的另一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请施例中的技术方案，下面首先对本申请实施例的应用场景予以介绍。

机台设备是各行业产品加工的基础设备，机台设备的精度的高低决定了加工产品的品质。其中，机台设备的几何误差是影响其精度的最大因素。

请参照图1和图2，机台设备可以包括工作台板110和运动机构120。

工作台板110可以用于放置机台设备所测量或加工的工件。

运动机构120可以与工作台板110对应设置，在一些实施例中，运动机构120可以设置在工作台板110上。运动机构120可以相对工作台板110在X轴、Y轴和Z轴运动，其中，X轴与Y轴垂直，X轴和Y轴与工作台板110所在的第一平面平行，Z轴可以与工作台板110所在的第一平面垂直。在一些实施例中，运动机构120上可以设置有对工件进行测量或加工的器具。

现有技术中，可以通过激光干涉仪和球杆仪等仪器，对机台设备的单个轴的精度进行测量和补偿，但这种方式很难实现多维度的精度测量，且操作和调试过程复杂且难度高，也容易受到机台空间限制，且如果进行大批量调试就需要同时安装多套测量仪器，成本较高。

在本申请实施例中，为至少解决上述部分技术问题，可以在运动机构120上设置定位装置130，从而能够被运动机构120带动。定位装置130可以用于确定放置与工作台板110上的工件的位置。在一些实施例中，定位装置130可以包括第一定位装置131和第二定位装置132。其中，第一定位装置131可以用于确定被测工件在第一平面的位置，即X轴和Y轴的坐标，第二定位装置132可以用于确定被测工件在Z轴的坐标。在一些实施例中，第一定位装置131可以包括相机，第二定位装置可以132可以包括激光定位传感器，那么相机的镜头和激光定位传感器的激光发射方向，可以与Z轴平行。

需要说明的是，在实际应用中，第一定位装置131和第二定位装置132也可以是其他能够定位的装置。

在一些实施例中，机台设备还可以包括计算设备(图1中未示出)，或者，在另一些实施例中，机台设备可以不包括该计算设备而是与该计算设备通信连接，计算设备可以用于控制运动机构120运动，进而带动运动机构120上设置的器具对工件进行测量或加工。在一些实施例中，计算设备可以基于定位装置130测量得到位置数据并对位置数据进行处理。在一些实施例中，计算设备可以包括电脑、单片机或处理器等具有计算能力的装置。

可以在机台设备的工作台板放置标定板，并在运动机构设置第一定位装置和第二定位装置，通过第一定位装置，测量标定板中第一特征点集合包括的特征点在第一平面的位置，得到与X轴和Y轴对应的第一精度数据，计算设备通过第二定位装置，测量第一特征点集合包括的特征点在Z轴对应的位置，得到与Z轴对应的第二精度数据，基于第一精度数据和第二精度数据，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴对应的第三精度数据。也即是能够通过标定板、第一定位装置和第二定位装置，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴第三精度数据，实现了更高维度的精度测量。另外，能够通过标定板、第一定位装置和第二定位装置，确定机台设备的第三精度数据，与通过激光干涉仪和球杆仪等仪器测量相比，标定板体积小、成本低且标定方便快捷，一经标定之后可以多次使用，极大地简化了测量过程和难度，便于对小空间的机台设备的测量。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

请参照图3，为本申请实施例所提供的一种确定机台设备的精度的方法的流程图。该方法可以用于前述中的计算设备。需要说明的是，该方法并不以图3以及以下所述的具体顺序为限制，应当理解，在其它实施例中，该方法其中部分步骤的顺序可以根据实际需要相互交换，或者其中的部分步骤也可以省略或删除。该方法包括如下步骤：

S301，对标定板140进行标定，确定标定板140的第四精度数据。

其中，标定板140可以为包括规则阵列特征点的板材。

在一些实施例中，标定板140可以如图4所示，为包括圆形特征点的矩形玻璃板。在通过标定板140对其他被标定的设备进行标定之前，可以先对标定板140进行标定，以确定标定板140的第四精度数据。

在一些实施例中，可以将标定板140固定放置在二维测量仪器上，通过二维测量仪器测量第一特征点集合包括的特征点相对于第二基准特征点的第一实际坐标，基于标定板140参数确定第一特征点集合包括的特征点相对于第二基准特征点的第一理论坐标，进而确定第一特征点集合包括的特征点对应的第一实际坐标和第一理论坐标之间的误差值。标定板140的第四精度数据即可以包括标定板140上第一特征点集合包括的特征点在标定板140的第一实际坐标与第一理论坐标之间的误差值。

其中，标定板140参数可以包括标定板140包括的特征点的行数、列数、行距和列距；特征点的坐标可以指特征点的几何中心所在的坐标。

需要说明的是，第二基准特征点可以由用户事先确定，且第二基准特征点可以为标定板上任一个特征点，比如在如图4所示的标定板140中，第二基准特征点可以为左上角的特征点。

例如，如图5所示，第一基准特征点为标定板140左上角的特征点，该标定板140第一行第二列的特征点，与第二基准特征点的测量距离为61.92mm(毫米)，而基于标定板140参数确定的该特征点与第二基准特征点之间的理论距离为60mm，那么该特征点相对于第二基准特征点在X轴方向的误差值为1.92mm，相似的，可以确定该特征点相对于第一基准特征点在Y轴方向的误差值为0.66mm。

在一些实施例中，第一特征点集合可以包括第二基准特征点。

标定板140体积小、成本低且标定方便快捷，一经标定之后可以多次使用，极大地简化了测量过程和难度，便于对小空间的机台设备的测量。

需要说明的是，S301为可选的步骤。

S302，计算设备通过第一定位装置131，测量标定板140中第一特征点集合包括的特征点在第一平面的位置，得到与X轴和Y轴对应的第一精度数据。

在一些实施例中，请参照图6，可以将标定后的标定板140放置在机台设备的工作台板110上，计算设备控制运动机构120带动第一定位装置131(如相机)在X轴和Y轴方向移动，通过第一定位装置131识别第一基准特征点。计算设备可以通过第一定位装置131确定标定板140中第一基准特征点的第一实际坐标，第一基准特征点可以为标定板140中任一特征点，基于第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和标定板140的第四精度数据，确定第一特征点集合包括的特征点在第一平面的第一理论坐标；通过第一定位装置131确定第一特征点集合包括的特征点在第一平面的第一实际坐标，将第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标、第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标和第一实际坐标之间的误差值，确定为第一精度数据。

其中，第一基准特征点可以为标定板上任一个特征点，且第一基准特征点的第一实际坐标可以与第一基准特征点的第一理论坐标相同。在一些实施例中，第一基准特征点可以与第二基准特征点相同。

在一些实施例中，如果特征点为圆形，则可以通过找圆心算法确定该圆形特征点的圆心所在的坐标。

在一些实施例中，计算设备可以获取搜索范围信息，基于搜索范围信息控制运动机构120带动第一定位装置131(如相机)在该搜索范围信息所指示的区域内搜索并识别第一特征点集合包括的特征点。

其中，搜索范围信息可以用于指示第一特征点集合在标定板140的区域。在一些实施例中，搜索范围信息可以包括标定板140边缘的第二特征点集合包括的特征点的第一实际坐标。用户可以通过计算设备控制运动机构120依次移动至第二特征点集合包括的特征点所在的位置，计算设备确定当前位置的坐标为该特征点的第一实际坐标。

在一些实施例中，第二特征点集合可以包括标定板140左上角的特征点、右上角的特征点和右下脚的特征点。当然，在实际应用中，第二特征点集合也可以包括更多或更少的特征点，本申请实施例对确定第二特征点集合的方式、第二特征点集合包括的特征点的位置以及数目均不做限定。

在一些实施例中，搜索范围信息可以包括搜索起点坐标，该搜索起点坐标可以用于指示搜索第一特征点集合包括的特征点的起始位置。

在一些实施例中，若搜索范围信息包括第二特征点集合，则第一基准特征点可以为第二特征点集合中的任一特征点。例如，第二特征点集合包括标定板140左上角的特征点、右上角的特征点和右下脚的特征点，则第一基准特征点可以为左上角的特征点。

需要说明的是，计算设备可以事先接收用户提交的标定板140参数和标定板140的第四精度数据。当然，在实际应用中，计算设备也可以通过其他方式来获取标定板140参数和标定板140的第四精度数据，本申请实施例不对计算设备获取标定板140参数和标定板140的第四精度数据的方式进行具体限定。

还需要说明的是，计算设备也可以通过其他方式来确定标定板140中第一特征点集合包括的特征点在工作台板110上的第一理论坐标，比如，计算设备可以接收用户提交的或者其他设备发送的标定板140中的多个特征点在工作台板110上的第一理论坐标。相似的，计算设备也可以通过其他方式来确定标定板140中第一特征点集合包括的特征点在工作台板110上的第一实际坐标，比如，用户可以通过其他方式在工作台板110上对标定板140进行测量从而得到标定板140中第一特征点集合包括的特征点在工作台板110上的第一实际坐标，那么计算设备可以接收用户提交标定板140中第一特征点集合包括的特征点在工作台板110上的第一实际坐标。

S303，计算设备确定第一定位装置131与第二定位装置131在第一平面的偏移量，基于偏移量对第一理论坐标进行偏移。

由于第一定位装置131和第二定位装置132可能分别设置在运动机构120的不同位置，即第一定位装置131和第二定位装置132的位置可能会有所偏差，第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标是基于第一定位装置131测量的，而测量工件在Z轴的坐标时需要通过第二定位装置132来测量，因此可以将第一理论坐标偏移至相对于第二定位装置132的理论坐标(即偏移后的第一理论坐标)，以提高后续确定机台设备的精度的准确性。

需要说明的是，若第一定位装置131与第二定位装置132为同一定位装置，或者，第一定位装置131和第二定位装置132在第一平面上的投影相同，或者，在对机台设备精度要求不高的场景中，S303可以省略。

其中，可以将标定板140移出工作台板110，并在工作台板110放置标定块，该标定块包括孔等参照点。计算设备控制机台设备的运动机构120带动第一定位装置131和第二定位装置132运动，使得第一定位装置131和第二定位装置132对准标定块的参照点，获取第一定位装置131当前的第一实际坐标以及第二定位装置132当前的第一实际坐标，第一定位装置131当前的第一实际坐标与第一定位装置132当前的第一实际坐标之间的误差值，即为第一定位装置131与第二定位装置132在第一平面的偏移量。

在一些实施例中，若第一定位装置131为相机，第二定位装置132为激光位移传感器，则可以使得相机镜头中心对准标定块的参照点，获取相机当前所在的第一实际坐标，使得激光位移传感器的光斑对准该参照点，获取激光位移传感器当前所在的第一实际坐标。

在一些实施例中，若计算设备对第一理论坐标进行了偏移，则可以将第一特征点集合包括的特征点的偏移后的第一理论坐标、第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标和第一实际坐标之间的误差值，确定为第一精度数据。

S304，计算设备通过第二定位装置132，测量第一特征点集合包括的特征点在Z轴对应的位置，得到与Z轴对应的第二精度数据。

在一些实施例中，可以将标定块移除并将标定板140重新放置在工作台板110上，如图7所示，计算设备可以控制运动机构120分别移动至第一特征集合包括的特征点的位置，并多次升高或降低第二定位装置132(如激光位移传感器)，从而控制第二定位装置132在第一特征点集合包括的特征点所在的Z轴方向移动，得到Z轴上的第三理论坐标和第三实际坐标，将第一特征点集合包括的特征点的第三理论坐标、第一特征点集合包括的特征点的第三理论坐标和第三实际坐标之间的误差值，确定为第二精度数据。

其中，第三理论坐标和第三实际坐标可以为Z轴坐标。

需要说明的是，在实际应用中，计算设备也可以通过其他第二定位装置132并按照其他测量方式，来得到第二精度数据。

S305，计算设备基于第一精度数据和第二精度数据，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴对应的第三精度数据。

由前述可知，第一精度数据为对应X轴和Y轴的精度数据，第二精度数据为对应Z轴的精度数据，因此可以基于第一精度数据和第二精度数据，确定与X轴、Y轴和Z轴对应的第三精度数据。

在一些实施例中，第一精度数据包括第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标(或偏移后的第一理论坐标)、第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标和第一实际坐标之间的误差值，第二精度数据包括第一特征点集合包括的特征点的第三理论坐标、第一特征点集合包括的特征点的第三理论坐标和第三实际坐标之间的误差值，因此可以每个特征点的第一理论坐标(或偏移后的第一理论坐标)与该特征点对应的多个第三理论坐标进行组合，得到多个误差参照点的第四理论坐标，第四理论坐标为与X轴、Y轴和Z轴对应的坐标。也即是第三精度数据可以包括多个误差参照点的第四理论坐标以及与第四理论坐标对应的误差值。

由于能够通过标定板140、第一定位装置131以及第二定位装置132来确定机台设备的第三精度数据，而标定板一经标定之后可以重复使用，从而能够极大地简化确定机台设备的精度的过程，提高效率。且标定板140的成本较低且操作方便，便于对大量的机台设备进行调试。另外，标定板140体积较小，从而有利于确定空间较小的机台设备的精度。

S306，若计算设备获取到理论目标坐标，则基于第三精度数据对理论目标坐标进行补偿，得到与理论目标坐标对应的实际目标坐标。

通过前述步骤测量得到的第三精度数据对理论目标坐标进行补偿，从而得到更加精确的实际目标坐标，提高机台设备的精度及性能。

其中，理论目标坐标可以为三维坐标，从而指示需要控制运动机构120运动至的位置。计算设备可以通过接收用户提交得到理论目标坐标，或者，计算设备也可以通过其他方式获取到理论目标坐标，本申请实施例对计算设备获取到理论目标坐标的方式不进行限定。

计算设备可以基于双线性插值等方式，根据理论目标坐标以及第三精度数据确定与该理论目标坐标对应的实际目标坐标。

在一些实施例中，计算设备可以基于理论目标坐标，在多个误差参照点中确定多个目标误差参照点，基于理论目标坐标、各目标误差参照点的第四理论坐标、与第四理论坐标对应的误差值，确定与理论目标坐标对应的目标误差值，基于与理论目标坐标对应的目标误差值，对理论目标坐标进行补偿，得到实际目标坐标。

其中，目标误差参照点可以为理论目标坐标附近的误差参照点，多个目标误差参照点可以构成一个插值区域。多个目标误差参照点的数目可以4，当然，在实际应用中，目标误差参照点的数目还可以是其他值，本申请实施例不对目标误差参照点的数目进行限定。

例如，理论目标坐标为P(x,y,z)，获取到的4个目标误差参照点如图8所示，包括p₁₁(x₁,y₂,z₁)，p₁₂(x₂,y₂,z₁)，p₂₁(x₁,y₁,z₂)和p₂₂(x₂,y₁,z₂)，与p₁₁(x₁,y₂,z₁)对应的误差值为V₁₁(v₁₁,u₁₁,h₁₁)，与p₁₂(x₂,y₂,z₁)对应的误差值为V₁₂(v₁₂,u₁₂,h₁₂)，与p₂₁(x₁,y₁,z₂)对应的误差值为V₂₁(v₂₁,u₂₁,h₂₁)，与p₂₂(x₂,y₁,z₂)对应的误差值为V₂₂(v₂₂,u₂₂,h₂₂)。实际目标坐标Q与P之间Y轴的补偿数据可以为：

相似的，可以确定与P(x,y,z)对应的X轴对应的补偿数据ΔX以及与P(x,y,z)对应的X轴对应的补偿数据ΔZ，实际目标坐标Q＝P(x+ΔX,y+ΔY,z+ΔZ)。

当然，在实际应用中，若理论目标坐标为二维坐标或一维坐标，计算设备也可以按照相似的方式，对该理论目标坐标进行补偿，从而得到对应的二维或一维的实际目标坐标。

在一些实施例中，计算设备还可以控制运动机构120运动至实际目标坐标所指示的位置。

需要说明的是，在实际应用中，计算设备在确定机台设备的第三精度数据之后，可以不立即执行S306，比如计算设备当前可能并立即获取到理论目标坐标，因此S306可以为可选的步骤。

在本申请实施例中，待测的机台设备可以包括工作台板110和运动机构120，运动机构120用于相对工作台板110在X轴、Y轴和Z轴运动，X轴和Y轴垂直，且X轴和Y轴均与工作台板110所在的第一平面平行，Z轴与第一平面垂直。因此可以在机台设备的工作台板110放置标定板140，并在运动机构120设置第一定位装置131和第二定位装置132，通过第一定位装置131，测量标定板中第一特征点集合包括的特征点在第一平面的位置，得到与X轴和Y轴对应的第一精度数据，通过第二定位装置132，测量第一特征点集合包括的特征点在Z轴对应的位置，得到与Z轴对应的第二精度数据，基于第一精度数据和第二精度数据，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴对应的第三精度数据。也即是能够通过标定板140、第一定位装置131和第二定位装置132，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴第三精度数据，实现了更高维度的精度测量。另外，能够通过标定板140、第一定位装置131和第二定位装置132，确定机台设备的第三精度数据，与通过激光干涉仪和球杆仪等仪器测量相比，标定板体积小、成本低且标定方便快捷，一经标定之后可以多次使用，极大地简化了测量过程和难度，便于对小空间的机台设备的测量。

基于同一发明构思，作为对上述方法的实现，本申请实施例提供了确定机台设备的精度的装置，该装置实施例与前述方法实施例对应，为便于阅读，本装置实施例不再对前述方法实施例中的细节内容进行逐一赘述，但应当明确，本实施例中的装置能够对应实现前述方法实施例中的全部内容。

请参照图9，为本申请实施例提供的确定机台设备的精度的装置900的结构示意图，如图9所示，本实施例提供的装置包括：

测量模块901，用于通过第一定位装置，测量标定板中第一特征点集合包括的特征点在第一平面的位置，得到与X轴和Y轴对应的第一精度数据；通过第二定位装置，测量第一特征点集合包括的特征点在Z轴对应的位置，得到与Z轴对应的第二精度数据；

确定模块902，用于基于第一精度数据和第二精度数据，确定机台设备与X轴、Y轴和Z轴对应的第三精度数据。

可选地，测量模块901具体用于：

通过第一定位装置确定标定板中第一基准特征点的第一实际坐标，第一基准特征点为标定板中任一特征点；

基于第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和标定板的第四精度数据，确定第一特征点集合包括的特征点在第一平面的第一理论坐标；

通过第一定位装置确定第一特征点集合包括的特征点在第一平面的第一实际坐标；

将第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标、第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标和第一实际坐标之间的误差值，确定为第一精度数据。

可选地，该装置还包括：

获取模块，用于获取搜索范围信息，搜索范围信息用于指示第一特征点集合在标定板上的区域；

确定模块902，还用于通过第一定位装置在搜索范围信息所指示的区域内，确定第一特征点集合包括的特征点。

可选地，确定模块902，还用于：

确定第一定位装置与第二定位装置在第一平面的偏移量；

基于偏移量对第一理论坐标进行偏移，得到偏移后的第一理论坐标；

将第一特征点集合包括的特征点的偏移后的第一理论坐标、第一特征点集合包括的特征点的第一理论坐标和第一实际坐标之间的误差值，确定为第一精度数据。

可选地，获取模块还用于：

获取标定板参数和第四精度数据，其中，标定板包括特征点阵列，标定板参数包括特征点阵列的行数、列数、行距和列距，第四精度数据包括第一特征点集合包括的特征点在标定板的第二理论坐标，与特征点在标定板的第二实际坐标之间的误差值。

可选地，测量模块901具体用于：

控制第二定位装置在第一特征点集合包括的特征点所在的Z轴方向移动，得到Z轴上的第三理论坐标和第三实际坐标；

将第一特征点集合包括的特征点的第三理论坐标、第一特征点集合包括的特征点的第三理论坐标和第三实际坐标之间的误差值，确定为第二精度数据。

可选地，该装置还包括：

补偿模块，用于若获取到理论目标坐标，则基于第三精度数据对理论目标坐标进行补偿，得到与理论目标坐标对应的实际目标坐标。

可选地，补偿模块具体用于：

基于理论目标坐标，在多个误差参照点中确定多个目标误差参照点；

基于理论目标坐标、各目标误差参照点的第四理论坐标、与第四理论坐标对应的误差值，确定与理论目标坐标对应的目标误差值；

基于与理论目标坐标对应的目标误差值，对理论目标坐标进行补偿，得到实际目标坐标。

可选地，第一定位装置包括相机，第二定位装置包括激光位移传感器。

本实施例提供的确定机台设备的精度的装置可以执行上述方法实施例，其实现原理与技术效果类似，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，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单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种计算设备。图10为本申请实施例提供的计算设备的结构示意图，如图10所示，本实施例提供的计算设备包括：存储器1010和处理器1020，存储器1010用于存储计算机程序；处理器1020用于在调用计算机程序时执行上述方法实施例所述的方法。

本实施例提供的计算设备可以执行上述方法实施例，其实现原理与技术效果类似，此处不再赘述。

本申请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，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例所述的方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算设备上运行时，使得计算设备执行时实现上述方法实施例所述的方法。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种确定机台设备的精度的方法，其特征在于，所述机台设备包括工作台板和运动机构，所述运动机构用于相对所述工作台板在X轴、Y轴和Z轴运动，所述X轴和所述Y轴垂直，且所述X轴和所述Y轴均与所述工作台板所在的第一平面平行，所述Z轴与所述第一平面垂直，所述工作台板上放置有标定板，所述运动机构上设置有第一定位装置和第二定位装置，所述方法包括：

通过所述第一定位装置，测量所述标定板中第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的位置，得到与所述X轴和所述Y轴对应的第一精度数据；

通过所述第二定位装置，测量所述第一特征点集合包括的特征点在所述Z轴对应的位置，得到与所述Z轴对应的第二精度数据；

基于所述第一精度数据和所述第二精度数据，确定所述机台设备与所述X轴、所述Y轴和所述Z轴对应的第三精度数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一定位装置，测量所述标定板中第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的位置，得到与所述X轴和所述Y轴对应的第一精度数据，包括：

通过所述第一定位装置确定所述标定板中第一基准特征点的第一实际坐标，所述第一基准特征点为所述标定板中任一特征点；

基于所述第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和所述标定板的第四精度数据，确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一理论坐标；

通过所述第一定位装置确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一实际坐标；

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据之前，所述方法还包括：

确定所述第一定位装置与所述第二定位装置在所述第一平面的偏移量；

基于所述偏移量对所述第一理论坐标进行偏移，得到偏移后的第一理论坐标；

所述将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据，包括：

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述偏移后的第一理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第一理论坐标和所述第一实际坐标之间的误差值，确定为所述第一精度数据。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述基于所述第一基准特征点的第一实际坐标、标定板参数和所述标定板的第四精度数据，确定所述第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的第一理论坐标之前，所述方法还包括：

获取所述标定板参数和所述第四精度数据，其中，所述标定板包括特征点阵列，所述标定板参数包括所述特征点阵列的行数、列数、行距和列距，所述第四精度数据包括所述第一特征点集合包括的特征点在所述标定板的第二理论坐标，与所述特征点在所述标定板的第二实际坐标之间的误差值。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述通过所述第二定位装置，测量所述第一特征点集合包括的特征点在所述Z轴对应的位置，得到与所述Z轴对应的第二精度数据，包括：

控制所述第二定位装置在所述第一特征点集合包括的特征点所在的Z轴方向移动，得到所述Z轴上的第三理论坐标和第三实际坐标；

将所述第一特征点集合包括的特征点的所述第三理论坐标、所述第一特征点集合包括的特征点的所述第三理论坐标和所述第三实际坐标之间的误差值，确定为所述第二精度数据。

6.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若获取到理论目标坐标，则基于所述第三精度数据对所述理论目标坐标进行补偿，得到与所述理论目标坐标对应的实际目标坐标。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三精度数据包括多个误差照点与所述X轴、所述Y轴和所述Z轴对应的第四理论坐标以及与所述第四理论坐标对应的误差值，所述基于所述第三精度数据对所述理论目标坐标进行补偿，得到与所述理论目标坐标对应的实际目标坐标，包括：

基于所述理论目标坐标，在多个误差参照点中确定多个目标误差参照点；

基于所述理论目标坐标、各所述目标误差参照点的所述第四理论坐标、与所述第四理论坐标对应的误差值，确定与所述理论目标坐标对应的目标误差值；

基于与所述理论目标坐标对应的目标误差值，对所述理论目标坐标进行补偿，得到所述实际目标坐标。

8.一种确定机台设备的精度的装置，其特征在于，所述机台设备包括工作台板和运动机构，所述运动机构用于相对所述工作台板在X轴、Y轴和Z轴运动，所述X轴和所述Y轴垂直，且所述X轴和所述Y轴均与所述工作台板所在的第一平面平行，所述Z轴与所述第一平面垂直，所述工作台板上放置有标定板，所述运动机构上设置有第一定位装置和第二定位装置，所述装置包括：

测量模块，用于通过所述第一定位装置，测量所述标定板中第一特征点集合包括的特征点在所述第一平面的位置，得到与所述X轴和所述Y轴对应的第一精度数据；通过所述第二定位装置，测量所述第一特征点集合包括的特征点在所述Z轴对应的位置，得到与所述Z轴对应的第二精度数据；

确定模块，用于基于所述第一精度数据和所述第二精度数据，确定所述机台设备与所述X轴、所述Y轴和所述Z轴对应的第三精度数据。

9.一种计算设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于在调用所述计算机程序时执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

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