CN116673796B - 一种用于机器人制孔系统的标定工具与标定方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于机器人制孔系统的标定工具与标定方法，包括安装杆，所述安装杆的一端连接有标定盘，所述标定盘背对所述安装杆的一端设置有安装孔，所述安装孔内设置有反射镜，同时还公开了相应的制孔系统的标定方法，与现有技术相比，进行机器人坐标系与飞机坐标系转换关系标定时，本申请通过引入激光跟踪仪实现了标定点位的随机选择，进而消除检测点的对正误差，不但简化了标定工序，同时提高了标定的精度；而在进行测距传感器标定过程中，本申请通过巧妙应用测距传感器激光光斑距离压脚端面的距离和测距传感器所检测值之间的线性关系将现有技术中的三维换算标定转换为线性关系的拟合计算，简化了计算模型，从而简化标定程序。

Description

一种用于机器人制孔系统的标定工具与标定方法

技术领域

本申请涉及检测设备技术领域，具体涉及一种用于机器人制孔系统的标定工具与标定方法。

背景技术

机器人自动制孔技术在飞机装配领域应用越来越广泛，机器人制孔系统一般主要由机器人、末端执行器两大部分组成，末端执行器安装于机器人末端，通过机器人的运动带动末端执行器运动至制孔位置，并完成末端执行器的姿态调整以保证制孔垂直度；

为了保证制孔质量，需要同时保证制孔位置精度和制孔垂直度；在机器人自动制孔前，我们可以从飞机理论数模中获取待制孔点位的理论坐标，但该理论坐标为制孔点位在飞机坐标系下的理论坐标，而机器人定位制孔点位需要以制孔点位在机器人基坐标系下的坐标作为输入，因此，需要获取飞机坐标系与机器人基坐标系的转换关系，并据此转换关系将待制孔点位在飞机坐标系下的坐标转换到机器人基坐标系下，进而确保制孔精度；至于制孔垂直度则是通过位于末端执行器上的若干测距传感器进行控制和调节；

现有技术中，每过一段时间就必须对飞机坐标系与机器人基坐标系的转换关系和各个测距传感器的计算参数进行标定，以确保上述参数的准确性，但是标定过程繁琐，极大的影响了标定效率。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种用于机器人制孔系统的的标定工具与标定方法，旨在解决现有技术中存在的标定程序繁琐的缺陷。

本申请通过以下技术方案实现上述目的：

一种用于机器人制孔系统的的标定工具，包括安装杆；

标定盘，所述标定盘的一侧与所述安装杆相连，所述标定盘另一侧设置有安装孔；

反射镜，所述反射镜设置于所述安装孔。

相应的，本申请还公开了基于上述用于机器人制孔系统的的标定工具的标定方法，包括以下步骤：

安装标定工具和激光跟踪仪；

根据关于制孔系统的机器人坐标系，建立关于待制孔部件的飞机坐标系；

获取所述激光跟踪仪与所述飞机坐标系之间的第一转换关系；

随机选取若干检测点，检测并获取各检测点在机器人坐标系下的第一坐标集和各所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标集；

根据所述第一坐标集和所述第二坐标集计算所述飞机坐标系与所述机器人坐标系的第二转换关系；

设定若干距离参数L_m'，其中m表示距离参数的编号；

根据所述距离参数L_m'调节所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距，获取不同距离参数条件下，各测距传感器的测量参数L_am，其中a表示测距传感器编号，m表示距离参数的编号；

根据所述距离参数L_m'和测量参数L_am采用最小二乘法拟合得到测距传感器的计算参数。

可选的，获取所述激光跟踪仪与所述飞机坐标系之间的第一转换关系，包括以下步骤：

在待制孔部件上选取若干基准点；

调取各所述基准点在飞机坐标系下的标准坐标；

使用激光跟踪仪分别获取各所述基准点的测量坐标；

根据所述标准坐标和所述测量坐标拟合得到第一转换关系。

可选的，基准点为任意具有明确固定坐标的标识点。

可选的，随机选取若干检测点，检测并获取各检测点在机器人坐标系下的第一坐标集和各所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标集，包括以下步骤：

在待加工部件的作业区域内随机选择若干检测点；

将反射镜移动到任一所述检测点；

通过制孔系统检测所述检测点在机器人坐标系下的第一坐标；

通过激光跟踪仪测定所述检测点的坐标，根据所述第一转换关系将坐标转换为所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标；

将反射镜移动到剩余各所述检测点，重复通过制孔系统检测所述检测点在机器人坐标系下的第一坐标的步骤，获取所有检测点的第一坐标和所有检测点的第二坐标；

将各所述第一坐标归集获取第一坐标集，将各所述第二坐标归集获取第二坐标集。

可选的，检测点均匀随机分布于待加工部件的作业区域。

可选的，根据所述第一坐标集和所述第二坐标集计算所述飞机坐标系与所述机器人坐标系的第二转换关系，包括以下步骤：

分别计算第一坐标集与第二坐标集/>的质心，计算公式为/>，/>，/>与/>均为相应点坐标构成的3×1矩阵，n表示检测点编号；

分别计算两组点中所有点与对应质心的偏差，/>，其中，n表示坐标集包含参数的总个数，i表示坐标集中某一参数的编号；

计算协方差矩阵，其中，/>为3×3矩阵，/>为/>的转置矩阵；

对进行奇异值分解，使/>，其中，/>，/>，均为3×1的矩阵，且/>与/>均为3×3的正交矩阵，/>为3×3的对角矩阵；

计算，并计算/>的行列式值/>；

对的值进行判断，并计算旋转矩阵/>，若/>，则/>；若，则/>,其中/>；

计算平移向量。

可选的，距离参数L_m'按照等差数列关系设置。

可选的，根据所述距离参数L_m'调节所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距，获取不同距离参数条件下，各测距传感器的测量参数L_am，包括以下步骤：

提取任一距离参数L_m'；

调节所述标定盘的位置，直至所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距等于距离参数L_m'；

固定所述标定盘，获取各所述测距传感器的测量参数L_1m、L_2m、...、L_am；

提取其他距离参数L_m'并重复上述步骤，获取各所述测距传感器在不同距离参数下的测量参数L₁₀、L₂₀、...、L₁₁、L₂₁、...、L_am。

可选的，计算参数的表达式为：；

其中a表示测距传感器编号，m表示距离参数的编号，L_am表示各测距传感器的测量参数，N为离散的距离参数个数，，d表示相邻两距离参数之间的间距。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

本申请包括安装杆，所述安装杆的一端连接有标定盘，所述标定盘背对所述安装杆的一端设置有安装孔，所述安装孔内设置有反射镜；

相应的本申请还公开了基于上述标定装置的机器人制孔系统的标定方法，首先安装标定工具和及激光跟踪仪；再建立相应的的坐标系，并所述激光跟踪仪与飞机坐标系之间的第一转换关系，随后在任意选取若干检测点，并分别使用制孔系统和激光跟踪仪标定上述检测点，并获取上述检测点在机器人坐标系下的第一坐标集和各所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标集；根据所述第一坐标集与所述第二坐标集即可计算标定飞机坐标系与及机器人坐标系的第二转换关系；同时通过调节标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距，并获取在不同间距下的测距传感器的测量值，通过最小二乘法对上述测量值进行你和即可标定测距传感器的计算参数；通过第二转换关系和计算参数即可对制孔系统的制孔坐标检测和制孔垂直度进行标定，进而提高制孔质量；

与现有技术相比，本申请所述的标定工具结构简单，能够有效简化标定工具的安装工序，进而简化标定工序；

现有技术在进行坐标系的转换关系标定时，需要选取若干标定点，并通过制孔系统上机器人的运动带动探头依次精确移动到各个检测点，再通过制孔系统获取各个检测点在机器人坐标系下的坐标，最后结合上述检测点在飞机坐标下的坐标标定制孔系统与飞机坐标系的转换关系；

上述标定过程中，需要本领域技术人员精确控制探头的位置，确保其能够准确标定各个检测点，因此其对本领域技术人员的操作技巧要求极高，需要反复调试；同时检测点不止一个，因此测量过程繁琐；且由于反射镜不可能完全与检测点重合，因此其始终存在测量误差；

而在对测距传感器进行标定时，则需要结合各个测距传感器检测点的三维坐标、方向向量机标定面的方程计算各个测距传感器在标定面上的标定点坐标，结合检测点的三维坐标和标定点的三维坐标计算相应的测距传感器的计算参数，进而实现标定；

上述标定过程涉及到大量的三维空间及向量计算，计算过程繁琐，同时对于测量数据的准确性要求较高；

本申请在标定过程中，采用激光跟踪仪对目标检测点进行标定，其检测精度较高，降低了对本领域技术人员操作技巧的要求；同时通过系统自带的拟合计算功能及若干特殊的检测点在激光跟踪仪与飞机坐标系之间建立联系，从而为飞机坐标系引入了坐标检测装置；

同时与现有技术相比，本申请在进行坐标系的标定过程中，各个检测点位可以随机选择，而制孔系统自身能够对探头的坐标进行精确定位，取消了现有技术中最繁琐的调节过程，尽可能简化了标定程序，提高标定效率；且检测点位的随机选择避免了现有技术中点位对正过程中不可避免的调节误差，保证了标定的精度；

除此之外，激光跟踪仪对检测点的测量精度高，而激光跟踪仪与飞机坐标系通过第一转换关系进行了绑定，从而保证检测点在机器人坐标系下的测量参数的精度和在飞机坐标下的检测精度，确保最终结果的准确性；

在对测距传感器进行标定的过程中，巧妙的应用了测距传感器激光光斑距离压脚端面的距离和测距传感器所检测值/>之间的线性关系/>，测量过程中测距传感器的激光光斑落入到标定盘中，通过标定盘这一简单的结构将激光光斑固定，进而将激光光斑与压脚端面之间的间距等效转换为标定盘与压脚端面之间的间距，而通过调节制孔系统的主轴的伸缩量即可调节标定盘与压脚端面的距离，即通过制孔系统的主轴伸缩量控制距离/>；而测距传感器所检测值L为测距传感器的输出值，再结合上述关系即可通过多组参数拟合得到计算参数k和b；

与现有技术相比，本申请通过不在需要进行复杂的三维空间运算即可获取相应的参数，尽可能简化了计算过程，简化了标定过程；同时多组数据的同步拟合能够有效提高参数的准确性。

附图说明

图1为本申请实施例1提供的一种用于机器人制孔系统的标定工具的结构示意图；

图2为本申请实施例1提供的一种用于机器人制孔系统的标定工具的标定方法；

图3为飞机坐标系与机器人坐标系标定场景图；

图4为测距传感器标定场景图；

图5为测距传感器计算原理图；

附图标记：1-安装杆，2-标定盘，3-安装孔，4-反射镜；5-机器人，6-待加工部件，7-激光跟踪仪，8-TB点；

本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“机器人坐标系和/或m”为例，包括机器人坐标系方案、或m方案、或机器人坐标系和m同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

参照图1，本实施例作为本申请一可选的实施例，其公开了一种用于机器人制孔系统的的标定工具，包括安装杆1，所述安装杆1为圆柱形结构，其一端与标定盘2的一侧插接相连，其另一端为自由状态，方便与制孔系统的主轴相连；

所述标定盘2为圆盘状结构，其背对所述安装杆1的一侧的中心位置设置有安装孔3，所述安装孔3内设置有用于安装座，通过所述安装座连接反射镜4。

实施例2

参照图2到图5，本实施例作为本申请又一可选的实施例，其公开了一种机器人制孔系统的标定方法，包括以下步骤：

S1、安装标定工具和激光跟踪仪；

根据需要架设激光跟踪仪7，需要说明的是，激光跟踪仪7的架设位置可以随机设定，降低激光跟踪仪7的架设难度，简化设备架设的工序；

将所述标定工具的安装杆1与制孔系统中机器人5的主轴相连，所述标定盘2与安装杆1相连的一端端面与制孔系统的测距传感器正对，其另一面设置有安装孔，在安装孔内安装反射镜；

随后通过拧紧相应的紧固螺母将各个部件固定即可。

S2、根据关于制孔系统的机器人坐标系，建立关于待制孔部件的飞机坐标系；

如图3所示的应用场景可知，在实际加工过程中，待加工部件6（如飞机蒙皮）会被固定安装于制孔系统的安装架上，根据需要设立关于安装架的坐标，即建立飞机坐标系；

同时建立关于制孔系统工作机器人5的机器人坐标系；

坐标系建立完成后控制机器人5运动，将安装于标定盘上的反射镜移动到机器人坐标系原点；

S3、获取所述激光跟踪仪与所述飞机坐标系之间的第一转换关系；

S31、在待制孔部件上选取若干基准点；

本领域技术人员根据需要选取基准点，但是为了提高检测的精度，同时便于后期的计算，基准点选择具有明确固定坐标的标识点为最佳；

其中以安装待加工部件机架上的TB点8为佳；TB点8为机架上的特征点，其分布广泛，同时每个TB点8设置完成后，其在飞机坐标系内的坐标均会被采集并保存，因此数据的提取方便，也不再需要做数据的二次测量，简化了检测工序；

S32、调取各所述基准点在飞机坐标系下的标准坐标；

S33、使用激光跟踪仪分别获取各所述基准点的测量坐标；

将所述反射镜分别运动到各个TB点8，当运动到一个TB点8后，即通过激光跟踪仪7测量此时的坐标，将上述坐标作为测量坐标；

重复上述步骤，获取所有基准点的测量坐标；

S34、根据所述标准坐标和所述测量坐标拟合得到第一转换关系。

将属于同一基准点的标准坐标和测量坐标划分到同一组，结合各基准点的标准坐标和测量坐标，采用测量软件自带的拟合转换计算功能即可快速得到所述激光跟踪仪7与所述飞机坐标系之间的第一转换关系；

在上述步骤中TB点8的选取不但通过标准坐标的获取保证了第一转换关系的准确性，同时TB点8作为现有技术中广泛应用的特征点，其点位明确，测量方便，通过对现有技术的有效利用，简化了测量步骤，提高测量效率。

S4、随机选取若干检测点，检测并获取各检测点在机器人坐标系下的第一坐标集和各所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标集；

S41、在待加工部件的作业区域内随机选择若干检测点；

在待加工部件6的作业区域内随机选择若干检测点，需要指出的是，检测点应均匀、随机分布于待加工部件6的作业区域，避免测量点过于集中，另一方面分布广泛的检测点更加具有普遍性，有利于提高后续计算的准确性。

同时需要指出的是，检测点随机选择，其不需要进行特殊指定。

S42、将反射镜移动到任一所述检测点；

选择上述各所述检测点中的任意一个作为调节点，通过制孔系统的机器人5调节所述反射镜到达选定的检测点；

S43、通过制孔系统检测所述检测点在机器人坐标系下的第一坐标；

通过制孔系统自带的坐标检测模块检测反射镜的坐标，当判定移动到位后，记录此时制孔系统测定的反射镜坐标，并将上述坐标作为该检测点的第一坐标；

S44、通过激光跟踪仪测定所述检测点的坐标，根据所述第一转换关系将坐标转换为所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标；

在反射镜调整到位后，通过激光跟踪仪7测定此时反射镜的坐标，并将上述坐标作为该检测点的第二坐标；

S45、将反射镜移动到剩余各所述检测点，重复通过制孔系统检测所述检测点在机器人坐标系下的第一坐标的步骤，获取所有检测点的第一坐标和所有检测点的第二坐标；

步骤S43和S44完成一个检测点的第一坐标和第二坐标的检测，检测完成后，选取其他的检测点作为下一个测量目标，重复步骤步骤S43和S44中的测量操作即可获取所有测量点的第一坐标和第二坐标采集；

需要指出的是，在测量前最好根据各检测点的分布规划检测路径，以缩短设备的运行路径，提高检测效率；

S46、将各所述第一坐标归集获取第一坐标集，将各所述第二坐标归集获取第二坐标集。

将所述步骤S45中的各所述第一坐标归集到同一集合内，即可获取第一坐标集；将各所述第二坐标归集到同一集合中即可获取第二坐标集/>；其中n表示检测点编号；

S5、根据所述第一坐标集和所述第二坐标集计算所述飞机坐标系与所述机器人坐标系的第二转换关系；

S51、分别计算第一坐标集与第二坐标集/>的质心，计算公式为/>，/>，/>与/>均为相应点坐标构成的3×1矩阵，n表示检测点编号；

S52、分别计算两组点中所有点与对应质心的偏差，/>，其中，n表示坐标集包含参数的总个数，i表示坐标集中某一参数的编号；

S53、计算协方差矩阵，其中，/>为3×3矩阵，/>为/>的转置矩阵；

S54、对进行奇异值分解，使/>，其中，/>，/>，均为3×1的矩阵，且/>与/>均为3×3的正交矩阵，/>为3×3的对角矩阵；

S55、计算，并计算/>的行列式值/>；

S56、对的值进行判断，并计算旋转矩阵/>，若/>，则/>；若，则/>,其中/>；

S57、计算平移向量。

S6、设定若干距离参数L_m'，其中m表示距离参数的编号；

设定若干距离参数L_m'，其中m表示距离参数的编号，各所述距离参数L_m'的具体值根据需要设定，但是为提高控制的精确度，距离参数L_m'以整数为佳，同时各个距离参数L_m'按照等差数列关系设置，优选的，所述距离参数共有4-6个；

如图5所示，在具体实例中，取L₀'=0mm，L₁'=5mm，L₂'=10mm，L₃'=15mm，L₄'=20mm；

在图4和图5中，e点表示测距传感器的发射点，f点表示测试终点；

S7、根据所述距离参数L_m'调节所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距，获取不同距离参数条件下，各测距传感器的测量参数L_am，其中a表示测距传感器编号，m表示距离参数的编号；

由于一套制孔系统中设置有多个测距传感器，各个测距传感器的测量起始点位于同一平面内，因此各个测距传感器的距离参数相同；

S71、提取任一距离参数L_m'；

获取步骤S6中设定的任一距离参数L_m'，如获取L₀'=0mm；

S72、调节所述标定盘的位置，直至所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距等于距离参数L_m'；

根据所述L₀'=0mm控制制孔系统主轴滑动，直至所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距为0；

S73、固定所述标定盘，获取各所述测距传感器的测量参数L_1m、L_2m、...、L_am；

移动到位后锁定所述主轴，同时控制测距传感器进行测量，并分别获取各个测距传感器的测量参数L_1m、L_2m、...、L_am；

如共设置有4个测距传感器，同时提取的距离参数为L₀'，则获取的测量参数为L₁₀、L₂₀、L₃₀、L₄₀；

S74、提取其他距离参数L_m'并重复上述步骤，获取各所述测距传感器在不同距离参数下的测量参数L₁₀、L₂₀、...、L₁₁、L₂₁、...、L_am。

如距离参数L_m'还包括L₁'=5mm，L₂'=10mm，L₃'=15mm和L₄'=20mm；

则再次提取L₁'并重复上述步骤获取相应的参数，如此反复，直至获取所有的测量参数；

则最终的测量参数为L₁₀、L₂₀、L₃₀、L₄₀、L₁₁、L₂₁、L₃₁、L₄₁、L₁₂、L₂₂、L₃₂、L₄₂、L₁₃、L₂₃、L₃₃、L₄₃、L₁₄、L₂₄、L₃₄、L₄₄；

S8、根据所述距离参数L_m'和测量参数L_am采用最小二乘法拟合得到测距传感器的计算参数。

将步骤S74获取的所有测量参数L₁₀、L₂₀、L₃₀、L₄₀、L₁₁、L₂₁、L₃₁、L₄₁、L₁₂、L₂₂、L₃₂、L₄₂、L₁₃、L₂₃、L₃₃、L₄₃、L₁₄、L₂₄、L₃₄、L₄₄分别带入到计算参数的表达式中即可分别计算得到各个测距传感器的计算参数k_a和b_a；

如图5所示，其简单表示了编号为1的测距传感器的计算原理；其中e点表示测距传感器的发射点，f点表示测试终点；

从图中可以看出，若干次调节的终点与发射点为线性关系，即，因此通过拟合即可快速求得计算参数k_a和b_a；

所述计算参数的表达式为：；其中a表示测距传感器编号，m表示距离参数的编号,L_am表示各测距传感器的测量参数，N为离散的距离参数个数，/>，d表示相邻两距离参数之间的间距；由于在前述实例中，传感器共有4个，距离参数共有5个，同时相邻两参数之间的间距为5mm，因此可以将上述计算参数的表达式转换为以下形式：

，通过上述公式即可快速求得计算参数k_a和b_a；

其中机器人坐标系表示测距传感器编号，m表示距离参数的编号，L_am表示各测距传感器的测量参数。

上述标定过程巧妙的应用了测距传感器激光光斑距离压脚端面的距离和测距传感器所检测值/>之间的线性关系/>，测量过程中测距传感器的激光光斑落入到标定盘中，通过标定盘这一简单的结构将激光光斑固定，进而将激光光斑与压脚端面之间的间距等效转换为标定盘与压脚端面之间的间距，而通过调节制孔系统的主轴的伸缩量即可调节标定盘与压脚端面的距离，即通过制孔系统的主轴伸缩量控制距离/>；而测距传感器所检测值L为测距传感器的输出值，再结合上述关系即可通过多组参数拟合得到计算参数k和b；

与现有技术相比，本申请通过不在需要进行复杂的三维空间运算即可获取相应的参数，尽可能简化了计算过程，简化了标定过程；同时多组数据的同步拟合能够有效提高参数的准确性

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于机器人制孔系统的标定工具的标定方法，其特征在于，所述标定工具包括安装杆(1)；

标定盘(2)，所述标定盘(2)的一侧与所述安装杆(1)相连，所述标定盘(2)另一侧设置有安装孔(3)；

反射镜(4)，所述反射镜(4)设置于所述安装孔(3)；

所述标定方法，包括以下步骤：

安装标定工具和激光跟踪仪；

根据关于制孔系统的机器人坐标系，建立关于待制孔部件的飞机坐标系；

获取所述激光跟踪仪与所述飞机坐标系之间的第一转换关系；

随机选取若干检测点，检测并获取各检测点在机器人坐标系下的第一坐标集和各所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标集；

根据所述第一坐标集和所述第二坐标集计算所述飞机坐标系与所述机器人坐标系的第二转换关系，包括分别计算第一坐标集与第二坐标集/>的质心，计算公式为/>，/>，/>与/>均为相应点坐标构成的3×1矩阵；

分别计算两组点中所有点与对应质心的偏差，/>，其中/>，n表示坐标集包含参数的总个数，i表示坐标集中某一参数的编号；

计算协方差矩阵，其中，/>为3×3矩阵，/>为/>的转置矩阵；

对进行奇异值分解，使/>，其中，/>，/>，均为3×1的矩阵，且/>与/>均为3×3的正交矩阵，/>为3×3的对角矩阵；

计算，并计算/>的行列式值/>；

对的值进行判断，并计算旋转矩阵/>，若/>，则/>；若/>，则,其中/>；

计算平移向量；

设定若干距离参数L_m'，其中m表示距离参数的编号；

根据所述距离参数L_m'调节所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距，获取不同距离参数条件下，各测距传感器的测量参数L_am，其中a表示测距传感器编号，m表示距离参数的编号；

根据所述距离参数L_m'和测量参数L_am采用最小二乘法拟合得到测距传感器的计算参数，所述计算参数的表达式为：；其中a表示测距传感器编号，m表示距离参数的编号,Lam表示各测距传感器的测量参数，N为离散的距离参数个数，/>， d表示相邻两距离参数之间的间距。

2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述获取所述激光跟踪仪与所述飞机坐标系之间的第一转换关系，包括以下步骤：

在待制孔部件上选取若干基准点；

调取各所述基准点在飞机坐标系下的标准坐标；

使用激光跟踪仪分别获取各所述基准点的测量坐标；

根据所述标准坐标和所述测量坐标拟合得到第一转换关系。

3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述基准点为任意具有明确固定坐标的标识点。

4.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述随机选取若干检测点，检测并获取各检测点在机器人坐标系下的第一坐标集和各所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标集，包括以下步骤：

在待加工部件的作业区域内随机选择若干检测点；

将反射镜移动到任一所述检测点；

通过制孔系统检测所述检测点在机器人坐标系下的第一坐标；

通过激光跟踪仪测定所述检测点的坐标，根据所述第一转换关系将坐标转换为所述检测点在飞机坐标系下的第二坐标；

将反射镜移动到剩余各所述检测点，重复通过制孔系统检测所述检测点在机器人坐标系下的第一坐标的步骤，获取所有检测点的第一坐标和所有检测点的第二坐标；

将各所述第一坐标归集获取第一坐标集，将各所述第二坐标归集获取第二坐标集。

5.根据权利要求4所述的标定方法，其特征在于，所述检测点均匀随机分布于待加工部件的作业区域。

6.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述距离参数L_m'按照等差数列关系设置。

7.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述根据所述距离参数L_m'调节所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距，获取不同距离参数条件下，各测距传感器的测量参数L_am，包括以下步骤：

提取任一距离参数L_m'；

调节所述标定盘的位置，直至所述标定盘与制孔系统的压脚端面之间的间距等于距离参数Lm'；

固定所述标定盘，获取各所述测距传感器的测量参数L_1m、L_2m、...、L_am；

提取其他距离参数Lm'并重复上述步骤，获取各所述测距传感器在不同距离参数下的测量参数L₁₀、L₂₀、...、L₁₁、L₂₁、...、L_am。