專利名稱：探針回彈方向確定系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種量測(cè)系統(tǒng)及方法，特別是關(guān)于一種探針回彈方向確定系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在工業(yè)、科研中被廣泛用來(lái)對(duì)工件的尺寸誤差和形位誤差進(jìn)行測(cè)量。探針是三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的重要部分，當(dāng)利用探針進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量時(shí)，需要根據(jù)量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量確定探針接近及離開量測(cè)點(diǎn)的方向。在自動(dòng)量測(cè)時(shí)要根據(jù)量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量計(jì)算對(duì)應(yīng)的接觸點(diǎn)坐標(biāo)。若回彈方向向量錯(cuò)誤，則直接影響接觸點(diǎn)的準(zhǔn)確性，并由此造成嚴(yán)
重誤差。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種探針回彈方向確定系統(tǒng)，能夠確定探針自動(dòng)量測(cè)時(shí)接近及離開量測(cè)點(diǎn)的方向。此外，還有必要提供一種探針回彈方向確定方法，能夠確定探針自動(dòng)量測(cè)時(shí)接近及離開量測(cè)點(diǎn)的方向。一種探針回彈方向確定系統(tǒng)，運(yùn)行于計(jì)算設(shè)備中，該計(jì)算設(shè)備與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相連，該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上安裝有探針，該系統(tǒng)包括:設(shè)置模塊，用于設(shè)置探針與被測(cè)物體的接近距離；獲取模塊，用于在用戶手動(dòng)操作探針量測(cè)被測(cè)物體時(shí)，獲取各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)及初始向量；過濾模塊，用于對(duì)各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行過濾，以去除不屬于被測(cè)物體表面上的點(diǎn)；擬合模塊，用于對(duì)過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行特征元素?cái)M合；及計(jì)算模塊，用于根據(jù)設(shè)置的接近距離及初始向量計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的接近點(diǎn)，判斷接近點(diǎn)與擬合的特征元素的位置關(guān)系，并根據(jù)該位置關(guān)系計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量。一種探針回彈方向確定方法，應(yīng)用于計(jì)算設(shè)備中，該計(jì)算設(shè)備與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相連，該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上安裝有探針，該方法包括步驟:設(shè)置探針與被測(cè)物體的接近距離；在用戶手動(dòng)操作探針量測(cè)被測(cè)物體時(shí)，獲取各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)及初始向量；對(duì)各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行過濾，以去除不屬于被測(cè)物體表面上的點(diǎn)；對(duì)過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行特征元素?cái)M合；及根據(jù)設(shè)置的接近距離及初始向量計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的接近點(diǎn)，判斷接近點(diǎn)與擬合的特征元素的位置關(guān)系，并根據(jù)該位置關(guān)系計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量。本發(fā)明能夠根據(jù)手動(dòng)量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)物體表面量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量，從而確定自動(dòng)量測(cè)時(shí)探針接近及離開量測(cè)點(diǎn)的方向。


圖1為本發(fā)明探針回彈方向確定系統(tǒng)較佳實(shí)施例的應(yīng)用環(huán)境示意圖。圖2為圖1中探針回彈方向確定系統(tǒng)的功能模塊圖。
圖3為本發(fā)明探針回彈方向確定方法較佳實(shí)施例的流程圖。圖4為擬合的特征元素是XY平面的一條直線并且直線斜率不存在時(shí)，接近點(diǎn)與擬合的特征元素的位置關(guān)系的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明
權(quán)利要求
1.一種探針回彈方向確定系統(tǒng)，運(yùn)行于計(jì)算設(shè)備中，該計(jì)算設(shè)備與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相連，該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上安裝有探針,其特征在于,該系統(tǒng)包括: 設(shè)置模塊，用于設(shè)置探針與被測(cè)物體的接近距離； 獲取模塊，用于在用戶手動(dòng)操作探針量測(cè)被測(cè)物體時(shí)，獲取各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)及初始向量； 過濾模塊，用于對(duì)各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行過濾，以去除不屬于被測(cè)物體表面上的點(diǎn)； 擬合模塊，用于對(duì)過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行特征元素?cái)M合；及 計(jì)算模塊，用于根據(jù)設(shè)置的接近距離及初始向量計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的接近點(diǎn)，判斷接近點(diǎn)與擬合的特征元素的位置關(guān)系，并根據(jù)該位置關(guān)系計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量。
2.如權(quán)利要求1所述的探針回彈方向確定系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊還用于根據(jù)過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)及回彈方向向量計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的接觸點(diǎn)坐標(biāo)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的探針回彈方向確定系統(tǒng)，其特征在于，所述量測(cè)點(diǎn)的接近點(diǎn)滿足:接近點(diǎn)到對(duì)應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的距離等于所述接近距離，并且接近點(diǎn)到對(duì)應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的方向與該量測(cè)點(diǎn)的初始向量方向相同。
4.如權(quán)利要求1所述的探針回彈方向確定系統(tǒng)，其特征在于，所述各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)根據(jù)所述三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上的影像擷取裝置的鏡頭焦點(diǎn)的位置獲取。
5.如權(quán)利要求1所述的探針回彈方向確定系統(tǒng)，其特征在于，所述回彈方向向量的大小為I。
6.一種探針回彈方向確定方法，應(yīng)用于計(jì)算設(shè)備中，該計(jì)算設(shè)備與三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相連，該三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上安裝有探針，其特征在于，該方法包括步驟: 設(shè)置探針與被測(cè)物體的接近距離； 在用戶手動(dòng)操作探針量測(cè)被測(cè)物體時(shí)，獲取各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)及初始向量； 對(duì)各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行過濾，以去除不屬于被測(cè)物體表面上的點(diǎn)； 對(duì)過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行特征元素?cái)M合；及 根據(jù)設(shè)置的接近距離及初始向量計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的接近點(diǎn)，判斷接近點(diǎn)與擬合的特征元素的位置關(guān)系，并根據(jù)該位置關(guān)系計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量。
7.如權(quán)利要求6所述的探針回彈方向確定方法，其特征在于，該方法還包括步驟:根據(jù)過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)及回彈方向向量計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的接觸點(diǎn)坐標(biāo)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的探針回彈方向確定方法，其特征在于，所述量測(cè)點(diǎn)的接近點(diǎn)滿足:接近點(diǎn)到對(duì)應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的距離等于所述接近距離，并且接近點(diǎn)到對(duì)應(yīng)量測(cè)點(diǎn)的方向與該量測(cè)點(diǎn)的初始向量方向相同。
9.如權(quán)利要求6所述的探針回彈方向確定方法，其特征在于，所述各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)根據(jù)所述三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上的影像擷取裝置的鏡頭焦點(diǎn)的位置獲取。
10.如權(quán)利要求6所述的探針回彈方向確定方法，其特征在于，所述回彈方向向量的大小為I。
全文摘要
一種探針回彈方向確定系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設(shè)置模塊，用于設(shè)置探針與被測(cè)物體的接近距離；獲取模塊，用于在用戶手動(dòng)操作探針量測(cè)被測(cè)物體時(shí)，獲取各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的探針中心坐標(biāo)及初始向量；過濾模塊，用于對(duì)各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行過濾，以去除不屬于被測(cè)物體表面上的點(diǎn)；擬合模塊，用于對(duì)過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)進(jìn)行特征元素?cái)M合；及計(jì)算模塊，用于根據(jù)設(shè)置的接近距離及初始向量計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的接近點(diǎn)，判斷接近點(diǎn)與擬合的特征元素的位置關(guān)系，并根據(jù)該位置關(guān)系計(jì)算過濾后的各個(gè)量測(cè)點(diǎn)的回彈方向向量。本發(fā)明還提供一種探針回彈方向確定方法。本發(fā)明能夠確定探針自動(dòng)量測(cè)時(shí)接近及離開量測(cè)點(diǎn)的方向。
文檔編號(hào)G01B21/00GK103175489SQ201110432958
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者張旨光, 袁忠奎, 佘正才, 徐玉華, 薛曉光 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司