專利名稱：探針回彈方向確定系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種量測系統(tǒng)及方法，特別是關于一種探針回彈方向確定系統(tǒng)及方法。
背景技術：
三坐標測量機在工業(yè)、科研中被廣泛用來對工件的尺寸誤差和形位誤差進行測量。探針是三坐標測量機的重要部分，當利用探針進行自動測量時，需要根據量測點的回彈方向向量確定探針接近及離開量測點的方向。在自動量測時要根據量測點的回彈方向向量計算對應的接觸點坐標。若回彈方向向量錯誤，則直接影響接觸點的準確性，并由此造成嚴
重誤差。

發(fā)明內容
鑒于以上內容，有必要提供一種探針回彈方向確定系統(tǒng)，能夠確定探針自動量測時接近及離開量測點的方向。此外，還有必要提供一種探針回彈方向確定方法，能夠確定探針自動量測時接近及離開量測點的方向。一種探針回彈方向確定系統(tǒng)，運行于計算設備中，該計算設備與三坐標測量機相連，該三坐標測量機上安裝有探針，該系統(tǒng)包括:設置模塊，用于設置探針與被測物體的接近距離；獲取模塊，用于在用戶手動操作探針量測被測物體時，獲取各個量測點的探針中心坐標及初始向量；過濾模塊，用于對各個量測點進行過濾，以去除不屬于被測物體表面上的點；擬合模塊，用于對過濾后的各個量測點進行特征元素擬合；及計算模塊，用于根據設置的接近距離及初始向量計算過濾后的各個量測點的接近點，判斷接近點與擬合的特征元素的位置關系，并根據該位置關系計算過濾后的各個量測點的回彈方向向量。一種探針回彈方向確定方法，應用于計算設備中，該計算設備與三坐標測量機相連，該三坐標測量機上安裝有探針，該方法包括步驟:設置探針與被測物體的接近距離；在用戶手動操作探針量測被測物體時，獲取各個量測點的探針中心坐標及初始向量；對各個量測點進行過濾，以去除不屬于被測物體表面上的點；對過濾后的各個量測點進行特征元素擬合；及根據設置的接近距離及初始向量計算過濾后的各個量測點的接近點，判斷接近點與擬合的特征元素的位置關系，并根據該位置關系計算過濾后的各個量測點的回彈方向向量。本發(fā)明能夠根據手動量測數(shù)據計算被測物體表面量測點的回彈方向向量，從而確定自動量測時探針接近及離開量測點的方向。


圖1為本發(fā)明探針回彈方向確定系統(tǒng)較佳實施例的應用環(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，接近點與擬合的特征元素的位置關系的示意圖。主要元件符號說明
權利要求
1.一種探針回彈方向確定系統(tǒng)，運行于計算設備中，該計算設備與三坐標測量機相連，該三坐標測量機上安裝有探針,其特征在于,該系統(tǒng)包括: 設置模塊，用于設置探針與被測物體的接近距離； 獲取模塊，用于在用戶手動操作探針量測被測物體時，獲取各個量測點的探針中心坐標及初始向量； 過濾模塊，用于對各個量測點進行過濾，以去除不屬于被測物體表面上的點； 擬合模塊，用于對過濾后的各個量測點進行特征元素擬合；及 計算模塊，用于根據設置的接近距離及初始向量計算過濾后的各個量測點的接近點，判斷接近點與擬合的特征元素的位置關系，并根據該位置關系計算過濾后的各個量測點的回彈方向向量。
2.如權利要求1所述的探針回彈方向確定系統(tǒng)，其特征在于，所述計算模塊還用于根據過濾后的各個量測點的探針中心坐標及回彈方向向量計算過濾后的各個量測點的接觸點坐標。
3.如權利要求1或2所述的探針回彈方向確定系統(tǒng)，其特征在于，所述量測點的接近點滿足:接近點到對應量測點的距離等于所述接近距離，并且接近點到對應量測點的方向與該量測點的初始向量方向相同。
4.如權利要求1所述的探針回彈方向確定系統(tǒng)，其特征在于，所述各個量測點的探針中心坐標根據所述三坐標測量機上的影像擷取裝置的鏡頭焦點的位置獲取。
5.如權利要求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，應用于計算設備中，該計算設備與三坐標測量機相連，該三坐標測量機上安裝有探針，其特征在于，該方法包括步驟: 設置探針與被測物體的接近距離； 在用戶手動操作探針量測被測物體時，獲取各個量測點的探針中心坐標及初始向量； 對各個量測點進行過濾，以去除不屬于被測物體表面上的點； 對過濾后的各個量測點進行特征元素擬合；及 根據設置的接近距離及初始向量計算過濾后的各個量測點的接近點，判斷接近點與擬合的特征元素的位置關系，并根據該位置關系計算過濾后的各個量測點的回彈方向向量。
7.如權利要求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:根據過濾后的各個量測點的探針中心坐標及回彈方向向量計算過濾后的各個量測點的接觸點坐標。
8.如權利要求6或7所述的探針回彈方向確定方法，其特征在于，所述量測點的接近點滿足:接近點到對應量測點的距離等于所述接近距離，并且接近點到對應量測點的方向與該量測點的初始向量方向相同。
9.如權利要求6所述的探針回彈方向確定方法，其特征在于，所述各個量測點的探針中心坐標根據所述三坐標測量機上的影像擷取裝置的鏡頭焦點的位置獲取。
10.如權利要求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)包括設置模塊，用于設置探針與被測物體的接近距離；獲取模塊，用于在用戶手動操作探針量測被測物體時，獲取各個量測點的探針中心坐標及初始向量；過濾模塊，用于對各個量測點進行過濾，以去除不屬于被測物體表面上的點；擬合模塊，用于對過濾后的各個量測點進行特征元素擬合；及計算模塊，用于根據設置的接近距離及初始向量計算過濾后的各個量測點的接近點，判斷接近點與擬合的特征元素的位置關系，并根據該位置關系計算過濾后的各個量測點的回彈方向向量。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量測時接近及離開量測點的方向。
文檔編號G01B21/00GK103175489SQ201110432958
公開日2013年6月26日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日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