一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108007353A(43)申请公布日2018.05.08(21)申请号201810102154.X(22)申请日2018.02.01(71)申请人深圳大学地址518060广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人王险峰李陶然李大望李龙元韩宁旭邢锋(74)专利代理机构深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙)44268代理人王永文刘文求(51)Int.Cl.G01B11/00(2006.01)G01B11/24(2006.01)G01B11/30(2006.01)权利要求书3页说明书9页附图6页(54)发明名称一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置(57)摘要本发明公开了一种旋转式激光轮廓测量方法、存储装置及其测量装置，包括如下步骤：检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状。本发明不仅避免测量中对试件尺寸的限制，还可更加全面精确的测量出试件的轮廓、表面粗糙度等数据。CN108007353ACN108007353A权利要求书1/3页1.一种旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，包括如下步骤：检测主机分别开启数据采集器和激光测距仪，并控制旋转底座以预定转速带动试件转动；激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；旋转底座旋转一周后，激光测距仪沿支架上升预定高度，并重新对试件进行新高度平面的点扫信息采集，记录试件在新高度平面的各个轮廓检测点的测量数据；依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集；通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状。2.根据权利要求1所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，在所述依次重复上述步骤，直至完成对试件各高度平面的点扫信息采集的步骤之后，还包括步骤：停止旋转底座的转动，将试件各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据记录为工况一数据；对旋转底座上的试件进行移动后，检测主机重新控制旋转底座以预定转速带动试件转动；激光测距仪对移动后额试件进行点扫信息采集，记录移动后的试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据；旋转底座旋转一周后，支架上的激光测距仪自动上升预定高度，激光测距仪对移动后的试件进行点扫采集并记录新高度的激光数据；依次重复上述步骤，直至完成对移动后的试件各高度平面的点扫信息采集，将移动后的试件各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据记录为工况二数据。3.根据权利要求2所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，在所述激光测距仪对试件进行点扫信息采集，记录试件在当前平面各个轮廓检测点的测量数据的步骤之前，还包括步骤：检测主机建立以旋转底座的旋转中心为坐标系原点的虚拟坐标系，并且定义激光测距仪的横坐标为xa、激光测距仪的纵坐标为ya。4.根据权利要求3所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，所述通过试件的各高度平面的各个轮廓检测点的测量数据，计算得到试件的形状的步骤具体包括：根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标方程；根据工况二数据定义试件移动后的轮廓检测点的坐标方程，并通过试件移动时的旋转中心及旋转角对试件移动后的各个轮廓检测点的坐标方程进行逆运算后获得工况一中的轮廓检测点的坐标逆推方程；对工况一中轮廓检测点的坐标方程及工况二中轮廓检测点的坐标逆推方程进行插值计算；得到试件在该平面高度的各个轮廓点的具体坐标位置。5.根据权利要求4所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，所述根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标方程的步骤具体包括：根据工况一数据定义试件移动前的轮廓检测点的坐标为（），其坐标计算方程为：2CN108007353A权利要求书2/3页其中，xa为激光测距仪的横坐标，ya为激光测距仪的纵坐标，l1i为激光测距仪的测距值；由工况一试件上测点的坐标（），通过如下坐标计算方程得到试件初始轮廓检测点（x1pi,y1pi）的坐标：其中，β1i为工况一中试件任一点i对试件初始轮廓检测点的旋转角。6.根据权利要求5所述的旋转式激光轮廓测量方法，其特征在于，所述根据工况二数据定义试件移动后的轮廓检测点的坐标方程，并通过试件移动时的旋转中心及旋转角对试件移动后的轮廓检测点的坐标方程进行逆运算后获得工况一中的轮廓检测点的坐标逆推方程的步骤具体包括：根据工况二数据定义试件移