專利名稱：特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三維測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代制造、高精度測量、軍用以及民用生產(chǎn)制造等各個技術(shù)領(lǐng)域，都需要對測量儀器進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，從而將測量儀器調(diào)整到指定的角度和位置，以提高整個測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度特性，滿足特定的測試指標(biāo)。
在現(xiàn)有技術(shù)中的特大型齒輪在位測量系統(tǒng)中，通過使用的三維測量平臺對特大型齒輪進(jìn)行測量，由于特大型齒輪的重量將達(dá)到兩噸，不適宜頻繁移動或借助墊腳等方式調(diào)整三維測量平臺，因此在工業(yè)現(xiàn)場中，對特大型齒輪的測量手段以及特大型齒輪所在的環(huán)境因素對特大型齒輪的測量精度行很大影響，因此難以保證特大型齒輪的測量精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整方法及系統(tǒng)，通過控制姿態(tài)調(diào)整平臺控制三維測量平臺，從而提高特大型齒輪的測量精度、本發(fā)明實(shí)施例提供一種特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，包括激光跟蹤儀、三維測量平臺、姿態(tài)調(diào)整平臺、控制設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備；其中，所述激光跟蹤儀獲取所述三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述控制設(shè)備根據(jù)所述測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算所述三維測量平臺的測頭的方向向量，并根據(jù)所述測頭的方向向量控制所述三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度；在所述三維測量平臺旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度后，所述控制設(shè)備根據(jù)所述第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述旋轉(zhuǎn)角度計算所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置；所述控制設(shè)備根據(jù)所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置和所述旋轉(zhuǎn)角度控制所述驅(qū)動設(shè)備調(diào)整所述姿態(tài)調(diào)整平臺的空間位置，使得所述姿態(tài)調(diào)整平臺進(jìn)一步調(diào)整所述三維測量平臺的測量臂和測頭。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整方法，包括通過激光跟蹤儀獲取三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；由控制設(shè)備根據(jù)所述測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算所述三維測量平臺的測頭的方向向量，并根據(jù)所述測頭的方向向量控制所述三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度；在所述三維測量平臺旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度后，由所述控制設(shè)備根據(jù)所述第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述旋轉(zhuǎn)角度計算所述姿態(tài)調(diào)整平臺軸旋轉(zhuǎn)后的空間位置；所述控制設(shè)備根據(jù)所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置和所述旋轉(zhuǎn)角度控制驅(qū)動設(shè)備調(diào)整所述姿態(tài)調(diào)整平臺的空間位置，使得所述姿態(tài)調(diào)整平臺進(jìn)一步調(diào)整所述三維測量平臺的測量臂和測頭。本發(fā)明提供的特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)及方法，通過控制設(shè)備得到的三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而使得驅(qū)動設(shè)備控制姿態(tài)調(diào)整平臺以進(jìn)一步調(diào)整三維測量平臺，因此即使特大齒輪發(fā)生了小角度的變化，該位置變化也可以通過激光跟蹤儀得到測頭和測量臂改變后的空間位置，從而根據(jù)特大齒輪的位置實(shí)現(xiàn)小角度、快速的測量，提高了特大齒輪的測量精度和測量效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講、在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖I為本發(fā)明特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)又一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示實(shí)施例姿態(tài)調(diào)整平臺與三維測量平臺的位置關(guān)系示意圖；圖4為本發(fā)明特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整方法一個實(shí)施例的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例中的特大型齒輪是指一些參數(shù)、尺寸、重量超出常規(guī)情況下的齒輪，主要是取決于齒輪的直徑，其中，直徑大于3000毫米(mm)的齒輪通常稱為特大型齒輪。此外，需要聲明的是，本發(fā)明實(shí)施例并未對姿態(tài)調(diào)整平臺和三維測量平臺的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，這是由于本發(fā)明實(shí)施例并未對姿態(tài)調(diào)整平臺和三維測量平臺進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)的限制。此外，本發(fā)明實(shí)施例中的控制設(shè)備可以通過激光跟蹤儀獲取到姿態(tài)調(diào)整平臺和三維測量平臺的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)(例如第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)、第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù))，由于現(xiàn)有技術(shù)對激光跟蹤儀如何獲取到物體的空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)描述，因此本發(fā)明實(shí)施例不再贅述。進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例中的驅(qū)動設(shè)備可以具體包括多個步進(jìn)電機(jī)，該多個步進(jìn)電機(jī)的具體個數(shù)與具體的姿態(tài)調(diào)整平臺需要調(diào)整的支承軸和旋轉(zhuǎn)軸的個數(shù)確定，優(yōu)選地，步進(jìn)電機(jī)的個數(shù)與支承軸和旋轉(zhuǎn)軸的總數(shù)相同，從而使得步進(jìn)電機(jī)可以對姿態(tài)調(diào)整平臺的支承軸和旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明實(shí)施例中的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)具體可以為三維測量平臺的測頭上的多個測量點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)具體可以是姿態(tài)調(diào)整平臺的支承軸的固定點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)。圖I為本發(fā)明特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖I所示，本發(fā)明實(shí)施例具體包括激光跟蹤儀10、三維測量平臺11、姿態(tài)調(diào)整平臺12、控制設(shè)備13、驅(qū)動設(shè)備14。
其中，激光跟蹤儀10獲取三維測量平臺11的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺12的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；控制設(shè)備13根據(jù)三維測量平臺11的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算三維測量平臺11的測頭的方向向量，并根據(jù)測頭的方向向量控制三維測量平臺11的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度；在三維測量平臺11旋轉(zhuǎn)了該旋轉(zhuǎn)角度后，控制設(shè)備13根據(jù)第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和該旋轉(zhuǎn)角度計算姿態(tài)調(diào)整平臺12旋轉(zhuǎn)后的空間位置；控制設(shè)備13根據(jù)姿態(tài)調(diào)整平臺12旋轉(zhuǎn)后的空間位置和旋轉(zhuǎn)角度控制驅(qū)動設(shè)備14調(diào)整姿態(tài)調(diào)整平臺12的空間位置，使得姿態(tài)調(diào)整平臺12進(jìn)一步調(diào)整三維測量平臺11的上測量臂和測頭。本發(fā)明實(shí)施例提供的特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，通過控制設(shè)備13得到的三維測量平臺11的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺12的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而使得驅(qū)動設(shè)備14控制姿態(tài)調(diào)整平臺12以進(jìn)一步調(diào)整三維測量平臺11，因此即使特大齒輪發(fā) 生了小角度的變化，該位置變化也可以通過激光跟蹤儀得到測頭和測量臂改變后的空間位置，從而根據(jù)特大齒輪的位置實(shí)現(xiàn)小角度、快速的測量，提高了特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整的測量精度和測量效率。圖2為本發(fā)明特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)又一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例包括激光跟蹤儀20、三維測量平臺21、姿態(tài)調(diào)整平臺22、控制設(shè)備23、驅(qū)動設(shè)備24。其中，激光跟蹤儀20獲取三維測量平臺21的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺22的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；控制設(shè)備23根據(jù)三維測量平臺21的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算三維測量平臺21的測頭的方向向量，并根據(jù)測頭的方向向量控制三維測量平臺21的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度；在三維測量平臺21旋轉(zhuǎn)了該旋轉(zhuǎn)角度后，控制設(shè)備23根據(jù)第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和該旋轉(zhuǎn)角度計算姿態(tài)調(diào)整平臺22旋轉(zhuǎn)后的空間位置；控制設(shè)備23根據(jù)姿態(tài)調(diào)整平臺22旋轉(zhuǎn)后的空間位置和旋轉(zhuǎn)角度控制驅(qū)動設(shè)備24調(diào)整姿態(tài)調(diào)整平臺22的空間位置，使得姿態(tài)調(diào)整平臺22進(jìn)一步調(diào)整三維測量平臺21的上測量臂和測頭。進(jìn)一步地，控制設(shè)備23還可以包括第一獲取模塊231、第一轉(zhuǎn)換模塊232、第二獲取模塊233、第二轉(zhuǎn)換模塊234 ;第一獲取模塊231獲取所述測頭的方向向量與參考測量方向所成的第一夾角的角度；第一轉(zhuǎn)換模塊232將所述第一夾角的角度轉(zhuǎn)換為控制驅(qū)動設(shè)備23的脈沖步數(shù)，以控制旋轉(zhuǎn)三維測量平臺21的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)齒輪；第二獲取模塊233根據(jù)姿態(tài)調(diào)整平臺22旋轉(zhuǎn)后的空間位置獲取姿態(tài)調(diào)整平臺22的支撐軸的升高距離；第二轉(zhuǎn)換模塊234將所述升降距離轉(zhuǎn)換為驅(qū)動設(shè)備24對應(yīng)的脈沖步數(shù)，從而使得姿態(tài)調(diào)整平臺22將三維測量平臺21的上端面與特大齒輪25的上端面調(diào)整到同一個平面高度。進(jìn)一步地，控制設(shè)備23還可以包括第三獲取模塊235、判斷模塊236、調(diào)整模塊237 ;第三獲取模塊235獲取三維測量平臺21的第一坐標(biāo)軸的方向向量與特大齒輪上端面所成的第二夾角的角度；判斷模塊236判斷所述第二夾角的角度是否在預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)；若所述第二夾角的角度不在所述預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)，則調(diào)整模塊237根據(jù)所述第二夾角的角度調(diào)整姿態(tài)調(diào)整平臺22的支承軸，直至所述第二夾角的角度在所述預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，通過控制設(shè)備23得到的三維測量平臺21的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺22的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而使得驅(qū)動設(shè)備24控制姿態(tài)調(diào)整平臺22以進(jìn)一步調(diào)整三維測量平臺21，因此即使特大齒輪發(fā)生了小角度的變化，該位置變化也可以通過激光跟蹤儀得到測頭和測量臂改變后的空間位置，從而使得整個特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)根據(jù)特大齒輪的位置實(shí)現(xiàn)小角度、快速的測量，提高了特大型齒輪在位姿態(tài)調(diào)整的測量精度和測量效率。為了更清楚的理解圖2所示實(shí)施例的技術(shù)方案，下面通過圖3對圖2所示實(shí)施例進(jìn)行具體描述?！?br> 圖3為圖2所示實(shí)施例姿態(tài)調(diào)整平臺22與三維測量平臺21的位置關(guān)系示意圖；如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中，三維測量平臺21設(shè)置于姿態(tài)調(diào)整平臺22的上方，三維測量平臺21的定位基準(zhǔn)面與姿態(tài)調(diào)整平臺22的上端面重合，從而使得三維測量平臺21與姿態(tài)調(diào)整平臺22之間沒有相對位移。此外，如圖3所示，三維測量平臺21的第一坐標(biāo)軸的方向向量具體為與測量臂和測頭的方向相同，第一坐標(biāo)軸與第二坐標(biāo)軸垂直；姿態(tài)調(diào)整平臺22有三個支承軸(圖3中僅示意出兩個支承軸)。本發(fā)明實(shí)施例中的參考測量方向具體可以為特大齒輪上端面的中心在姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第一投影點(diǎn)與特大齒輪上的測量點(diǎn)在姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第二投影點(diǎn)所形成的向量的方向，由于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的描述可以輕易獲取到第一投影點(diǎn)和第二投影點(diǎn)，因此本發(fā)明實(shí)施例未采用圖示方式舉例說明。圖4為本發(fā)明特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整方法一個實(shí)施例的流程示意圖，圖I和圖2所示實(shí)施例的特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的方法流程；如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例包括如下步驟步驟401、通過激光跟蹤儀獲取三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；步驟402、由控制設(shè)備根據(jù)測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算三維測量平臺的測頭的方向向量，并根據(jù)測頭的方向向量控制三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度；步驟403、在三維測量平臺旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度后，由控制設(shè)備根據(jù)第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和旋轉(zhuǎn)角度計算姿態(tài)調(diào)整平臺軸旋轉(zhuǎn)后的空間位置；步驟404、控制設(shè)備根據(jù)姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置和旋轉(zhuǎn)角度控制驅(qū)動設(shè)備調(diào)整姿態(tài)調(diào)整平臺的空間位置，使得姿態(tài)調(diào)整平臺進(jìn)一步調(diào)整三維測量平臺的測量臂和測頭。本發(fā)明實(shí)施例提供的特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整方法，通過控制設(shè)備得到的三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從而使得驅(qū)動設(shè)備控制姿態(tài)調(diào)整平臺以進(jìn)一步調(diào)整三維測量平臺，因此即使特大齒輪發(fā)生了小角度的變化，該位置變化也可以通過激光跟蹤儀得到測頭和測量臂改變后的空間位置，從而根據(jù)特大齒輪的位置實(shí)現(xiàn)小角度、快速的測量，提高了特大型齒輪的測量精度和測量效率。進(jìn)一步地,在上述圖4所示實(shí)施例中，步驟402還可以包括控制設(shè)備獲取測頭的方向向量與參考測量方向所成的第一夾角的角度；控制設(shè)備將第一夾角的角度轉(zhuǎn)換為控制驅(qū)動設(shè)備的脈沖步數(shù)，以控制旋轉(zhuǎn)三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)齒輪。
進(jìn)一步地,在上述圖4所示實(shí)施例中，步驟404還可以包括控制設(shè)備根據(jù)姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置獲取姿態(tài)調(diào)整平臺的支撐軸的升聞距尚;控制設(shè)備將升降距離轉(zhuǎn)換為多個步進(jìn)電機(jī)對應(yīng)的脈沖步數(shù)，從而使得姿態(tài)調(diào)整平臺將三維測量平臺的上端面與特大齒輪的上端面調(diào)整到同一個平面高度。進(jìn)一步地，在上述圖4所示實(shí)施例中，該特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整方法還可以進(jìn)一步包括控制設(shè)備獲取三維測量平臺的第一坐標(biāo)軸的方向向量與特大齒輪上端面所成的第二夾角的角度；所述控制設(shè)備判斷第二夾角的角度是否在預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)；
若第二夾角的角度不在預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)，控制設(shè)備根據(jù)第二夾角的角度調(diào)整姿態(tài)調(diào)整平臺的支承軸，直至第二夾角的角度在預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)進(jìn)一步地,在上述圖4所示實(shí)施例中，參考測量方向?yàn)樘卮簖X輪上端面的中心在姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第一投影點(diǎn)與特大齒輪上的測量點(diǎn)在姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第二投影點(diǎn)所形成的向量的方向。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種特大齒輪的姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，包括激光跟蹤儀、三維測量平臺、姿態(tài)調(diào)整平臺、控制設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備；其中， 所述激光跟蹤儀獲取所述三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)； 所述控制設(shè)備根據(jù)所述測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算所述三維測量平臺的測頭的方向向量，并根據(jù)所述測頭的方向向量控制所述三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度； 在所述三維測量平臺旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度后，所述控制設(shè)備根據(jù)所述第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述旋轉(zhuǎn)角度計算所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置； 所述控制設(shè)備根據(jù)所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置和所述旋轉(zhuǎn)角度控制所述驅(qū)動設(shè)備調(diào)整所述姿態(tài)調(diào)整平臺的空間位置，使得所述姿態(tài)調(diào)整平臺進(jìn)一步調(diào)整所述三維測量平臺的測量臂和測頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制設(shè)備包括 第一獲取模塊，用于獲取所述測頭的方向向量與參考測量方向所成的第一夾角的角度； 第一轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述第一夾角的角度轉(zhuǎn)換為控制所述驅(qū)動設(shè)備的脈沖步數(shù)，以控制旋轉(zhuǎn)所述三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)齒輪； 第二獲取模塊，用于根據(jù)所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置獲取所述姿態(tài)調(diào)整平臺的支撐軸的升高距離； 第二轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述升降距離轉(zhuǎn)換為所述驅(qū)動設(shè)備對應(yīng)的脈沖步數(shù)，從而使得所述姿態(tài)調(diào)整平臺將所述三維測量平臺的上端面與所述特大齒輪的上端面調(diào)整到同一個平面高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制設(shè)備還包括 第三獲取模塊，用于獲取所述三維測量平臺的第一坐標(biāo)軸的方向向量與所述特大齒輪上端面所成的第二夾角的角度； 判斷模塊，用于判斷所述第二夾角的角度是否在預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)； 調(diào)整模塊，用于若所述第二夾角的角度不在所述預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)，則根據(jù)所述第二夾角的角度調(diào)整所述姿態(tài)調(diào)整平臺的支承軸，直至所述第二夾角的角度在所述預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述參考測量方向?yàn)樗鎏卮簖X輪上端面的中心在所述姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第一投影點(diǎn)與所述特大齒輪上的測量點(diǎn)在所述姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第二投影點(diǎn)所形成的向量的方向。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述三維測量平臺設(shè)置于所述姿態(tài)調(diào)整平臺的上方，所述三維測量平臺的定位基準(zhǔn)面與所述姿態(tài)調(diào)整平臺的上端面重合，從而使得所述三維測量平臺與所述姿態(tài)調(diào)整平臺之間沒有相對位移。
6.一種特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，包括 通過激光跟蹤儀獲取三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)； 由控制設(shè)備根據(jù)所述測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算所述三維測量平臺的測頭的方向向量，并根據(jù)所述測頭的方向向量控制所述三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度；在所述三維測量平臺旋轉(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)角度后，由所述控制設(shè)備根據(jù)所述第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和所述旋轉(zhuǎn)角度計算所述姿態(tài)調(diào)整平臺軸旋轉(zhuǎn)后的空間位置； 所述控制設(shè)備根據(jù)所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置和所述旋轉(zhuǎn)角度控制驅(qū)動設(shè)備調(diào)整所述姿態(tài)調(diào)整平臺的空間位置，使得所述姿態(tài)調(diào)整平臺進(jìn)一步調(diào)整所述三維測量平臺的測量臂和測頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述由控制設(shè)備根據(jù)所述測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算所述三維測量平臺的測頭的方向向量，并根據(jù)所述測頭的方向向量控制所述三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度的步驟包括 所述控制設(shè)備獲取所述測頭的方向向量與參考測量方向所成的第一夾角的角度； 所述控制設(shè)備將所述第一夾角的角度轉(zhuǎn)換為控制所述驅(qū)動設(shè)備的脈沖步數(shù)，以控制旋轉(zhuǎn)所述三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制設(shè)備根據(jù)所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置和所述旋轉(zhuǎn)角度控制所述驅(qū)動設(shè)備調(diào)整所述姿態(tài)調(diào)整平臺的空間位置包括 所述控制設(shè)備根據(jù)所述姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置獲取所述姿態(tài)調(diào)整平臺的支撐軸的升聞距尚; 所述控制設(shè)備將所述升降距離轉(zhuǎn)換為所述多個步進(jìn)電機(jī)對應(yīng)的脈沖步數(shù)，從而使得所述姿態(tài)調(diào)整平臺將所述三維測量平臺的上端面與所述特大齒輪的上端面調(diào)整到同一個平面聞度。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 所述控制設(shè)備獲取所述三維測量平臺的第一坐標(biāo)軸的方向向量與所述特大齒輪上端面所成的第二夾角的角度； 所述控制設(shè)備判斷所述第二夾角的角度是否在預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)； 若所述第二夾角的角度不在所述預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)，所述控制設(shè)備根據(jù)所述第二夾角的角度調(diào)整所述姿態(tài)調(diào)整平臺的支承軸，直至所述第二夾角的角度在所述預(yù)設(shè)精度范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 9任一所述的方法，其特征在于，所述參考測量方向?yàn)樗鎏卮簖X輪上端面的中心在所述姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第一投影點(diǎn)與所述特大齒輪上的測量點(diǎn)在所述姿態(tài)調(diào)整平臺上端面的第二投影點(diǎn)所形成的向量的方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特大齒輪在位姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)及方法，其中系統(tǒng)包括激光跟蹤儀、三維測量平臺、姿態(tài)調(diào)整平臺、控制設(shè)備、驅(qū)動設(shè)備；其中，激光跟蹤儀獲取三維測量平臺的測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和姿態(tài)調(diào)整平臺的第二空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；控制設(shè)備根據(jù)測頭的第一空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)計算三維測量平臺的測頭的方向向量，并根據(jù)測頭的方向向量控制三維測量平臺的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度；在三維測量平臺旋轉(zhuǎn)該旋轉(zhuǎn)角度后，控制設(shè)備根據(jù)第二空間坐標(biāo)極據(jù)和旋轉(zhuǎn)角度計算姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置；控制設(shè)備根據(jù)姿態(tài)調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)后的空間位置和旋轉(zhuǎn)角度控制驅(qū)動設(shè)備調(diào)整姿態(tài)調(diào)整平臺的空間位置。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)特大齒輪的位置實(shí)現(xiàn)小角度、快速的測量。
文檔編號G01D11/30GK102749094SQ20121011868
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者婁小平, 潘志康, 祝連慶, 董明利, 那云琥, 郭陽寬 申請人:北京信息科技大學(xué)