申请/专利权人：宜宾职业技术学院

申请日：2019-09-30

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN110561500B

主分类号：B25J19/00(20060101)

分类号：B25J19/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2020.01.07#实质审查的生效;2019.12.13#公开

摘要：本发明公开了空间定位误差测量装置及其测量方法，y轴上方的磁场方向传感器；能测量出测量坐标系{M}在水平面内转过的角度；安装在x轴上的坐标轴垂直倾角传感器；用于测量zx坐标平面与铅垂面在垂直于x轴的平面内的夹角。通过这些测量参数，可以确定测量坐标系相对于测量参考面代表的世界坐标系中的位置和方向，进而确定这一位置和方向与正确的位置和方向之间的误差大小。本装置的测量方法简单，测量精度高，测量过程为全自动，适用于移动机器人基座空间定位误差的测量。

主权项：1.空间定位误差测量装置，其特征在于，包括分别位于测量坐标系{M}的x、y、z坐标轴上交汇于原点的X杆、Y杆、Z杆，X杆、Y杆、Z杆上分别设置有X测距传感器9、Y测距传感器3、Z测距传感器5，Z测距传感器5、Y测距传感器3、X测距传感器9分别用于测量测量坐标系原点到底部测量参考面6、左侧测量参考面2、后侧测量参考面10的距离，其中，底部测量参考面6、左侧测量参考面2、后侧测量参考面10分别代表世界坐标系{W}的xy平面、xz面和zy平面；X杆、Y杆的下方分别连接有用于测量坐标系{M}的x、y坐标轴的水平倾斜角度的X轴水平倾角传感器7和Y轴水平倾角传感器4；X杆上还连接有用于测量坐标系{M}中zx坐标平面与铅垂面在垂直于x轴的平面内的夹角的坐标轴垂直倾角传感器8；Y杆上连接有用于测量坐标系{M}相对于地磁场在水平面上的角度位移的磁场方向传感器1，空间定位误差测量装置的测量方法，包括以下步骤：1测量坐标系{M}相对于世界坐标系{W}的变换关系表示为： 其中，TxxM、TyyM、TzzM分别为{W}到{M}移动变换的齐次矩阵，Rzψ、Ry″θ分别为{M}先后绕z轴、x’轴和y”轴旋转变换的齐次矩阵；2通过磁场方向传感器1得到测量坐标系{M}绕z轴转过的角度ψ，即∠bOMb′；3通过Y轴水平倾角传感器4得到测量坐标系{M}绕x'轴转过的角度即∠b″OMb′；4通过坐标轴垂直倾角传感器8得到z”’x”’坐标平面与经过x”’轴的铅垂面的夹角αx；通过X轴水平倾角传感器7测出x”’轴与水平面的倾角为θ0，通过αx和θ0得到坐标系{M}绕y”轴转过的角度θ为： 5通过Z测距传感器5、Y测距传感器3、X测距传感器9测量出底部测量参考面6、左侧测量参考面2、后侧测量参考面10上光斑到测量坐标系{M}原点的距离分别为Lx、Ly、Lz，世界坐标系{W}到测量坐标系{M}原点在x、y、z方向的移动距离分别为 6将步骤2～5中得到的参数带入步骤1中的计算公式，得到空间定位误差测量装置相对于世界坐标系{W}的位置和方向。

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