本技術(shù)涉及誤差測(cè)量，尤其涉及直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法、設(shè)備、介質(zhì)及程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、目前測(cè)量直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差主要依靠雷尼紹的四頭激光干涉儀(xm-60)。

2、由于該四頭激光干涉儀的采購(gòu)成本高昂，因此對(duì)于有直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量需求的企業(yè)而言，要進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量則需要購(gòu)置該四頭激光干涉儀，導(dǎo)致直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量所需的測(cè)量?jī)x器成本高昂。

3、因此，亟需一種新型的直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法，以解決現(xiàn)有的直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法所需的測(cè)量?jī)x器成本高昂的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法、設(shè)備、介質(zhì)及程序產(chǎn)品，旨在解決現(xiàn)有的直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法所需的測(cè)量?jī)x器成本高昂的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)提出一種直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法，應(yīng)用于直線運(yùn)動(dòng)軸，所述直線運(yùn)動(dòng)軸的周圍設(shè)有第一標(biāo)定板和第二標(biāo)定板，所述第一標(biāo)定板與所述第二標(biāo)定板之間存在夾角；所述直線運(yùn)動(dòng)軸安裝有可移動(dòng)的動(dòng)子；

3、所述方法包括：

4、驅(qū)動(dòng)動(dòng)子沿所述直線運(yùn)動(dòng)軸做點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)，并在每個(gè)點(diǎn)位利用所述動(dòng)子上的視覺組件拍攝所述第一標(biāo)定板和所述第二標(biāo)定板上的標(biāo)志物，以得到每個(gè)點(diǎn)位對(duì)應(yīng)所述第一標(biāo)定板的第一圖像和對(duì)應(yīng)所述第二標(biāo)定板的第二圖像；其中，所述標(biāo)志物沿平行于所述直線運(yùn)動(dòng)軸的軸向方向間隔排布；

5、處理所述第一圖像和所述第二圖像，得到在每個(gè)點(diǎn)位上所述視覺組件與所述第一標(biāo)定板、所述第二標(biāo)定板之間的相對(duì)位置信息；

6、對(duì)所述相對(duì)位置信息進(jìn)行處理并結(jié)合曲線擬合，得到所述動(dòng)子在所述直線運(yùn)動(dòng)軸上任意位置對(duì)應(yīng)的姿態(tài)角誤差和偏移位置誤差。

7、在一實(shí)施例中，所述標(biāo)志物為二維碼，所述二維碼包含二維碼所在行列號(hào)對(duì)應(yīng)的編碼信息；

8、所述視覺組件包括若干第一相機(jī)和第二相機(jī)，所述第一相機(jī)拍攝得到所述第一圖像，所述第二相機(jī)拍攝得到所述第二圖像。

9、在一實(shí)施例中，所述處理所述第一圖像和所述第二圖像，得到在每個(gè)點(diǎn)位上所述視覺組件與所述第一標(biāo)定板、所述第二標(biāo)定板之間的相對(duì)位置信息的步驟，包括：

10、解析所述第一圖像和所述第二圖像中的二維碼，以得到第一行列號(hào)和第二行列號(hào)；

11、基于所述第一行列號(hào)、所述第二行列號(hào)，確定所述第一相機(jī)相對(duì)于所述第一標(biāo)定板的第一位置、所述第二相機(jī)相對(duì)于所述第二標(biāo)定板的第二位置；

12、將所述第一位置和所述第二位置組合成所述相對(duì)位置信息。

13、在一實(shí)施例中，所述基于所述第一行列號(hào)、所述第二行列號(hào)，確定所述第一相機(jī)相對(duì)于所述第一標(biāo)定板的第一位置、所述第二相機(jī)相對(duì)于所述第二標(biāo)定板的第二位置的步驟，包括：

14、基于視覺算法，計(jì)算所述第一圖像中的二維碼與圖像基準(zhǔn)點(diǎn)的第一相對(duì)距離；

15、結(jié)合所述第一相對(duì)距離和所述第一行列號(hào)對(duì)應(yīng)的位置，得到所述第一相機(jī)相對(duì)于所述第一標(biāo)定板的第一位置；

16、基于視覺算法，計(jì)算所述第二圖像中的二維碼與圖像基準(zhǔn)點(diǎn)的第二相對(duì)距離；

17、結(jié)合所述第二相對(duì)距離和所述第二行列號(hào)對(duì)應(yīng)的位置，得到所述第二相機(jī)相對(duì)于所述第二標(biāo)定板的第二位置。

18、在一實(shí)施例中，所述對(duì)所述相對(duì)位置信息進(jìn)行處理并結(jié)合曲線擬合，得到所述動(dòng)子在所述直線運(yùn)動(dòng)軸上任意位置對(duì)應(yīng)的姿態(tài)角誤差和偏移位置誤差的步驟，包括：

19、基于所述相對(duì)位置信息、所述視覺組件與所述動(dòng)子的位置關(guān)系，計(jì)算所述動(dòng)子在每個(gè)點(diǎn)位的姿態(tài)參數(shù)和偏移位置參數(shù)；

20、基于所述姿態(tài)參數(shù)和所述偏移位置參數(shù)擬合運(yùn)態(tài)變化曲線，并繪制運(yùn)態(tài)變化曲線圖；

21、基于所述運(yùn)態(tài)變化曲線和所述運(yùn)態(tài)變化曲線圖，獲取所述動(dòng)子在所述直線運(yùn)動(dòng)軸上任意位置對(duì)應(yīng)的姿態(tài)角誤差和偏移位置誤差。

22、在一實(shí)施例中，相鄰的兩個(gè)點(diǎn)位之間的間隔與相鄰的兩個(gè)標(biāo)志物之間的間隔一致。

23、在一實(shí)施例中，所述視覺組件包括至少三個(gè)所述第一相機(jī)和至少三個(gè)所述第二相機(jī)；至少三個(gè)所述第一相機(jī)陣列排布，至少三個(gè)所述第二相機(jī)陣列排布；所述二維碼分別在所述第一標(biāo)定板和所述第二標(biāo)定板上陣列排布，每行所述二維碼平行于所述直線運(yùn)動(dòng)軸的軸向；

24、和/或，所述視覺組件還包括第一光源和第二光源，所述第一光源的照射方向朝向所述第一標(biāo)定板，所述第二光源的照射方向朝向所述第二標(biāo)定板。

25、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量裝置，應(yīng)用于直線運(yùn)動(dòng)軸，所述直線運(yùn)動(dòng)軸的周圍設(shè)有第一標(biāo)定板和第二標(biāo)定板，所述第一標(biāo)定板與所述第二標(biāo)定板之間存在夾角；所述直線運(yùn)動(dòng)軸安裝有可移動(dòng)的動(dòng)子；所述直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量裝置包括：

26、控制模塊，用于驅(qū)動(dòng)動(dòng)子沿所述直線運(yùn)動(dòng)軸做點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)，并在每個(gè)點(diǎn)位利用所述動(dòng)子上的視覺組件拍攝所述第一標(biāo)定板和所述第二標(biāo)定板上的標(biāo)志物，以得到每個(gè)點(diǎn)位對(duì)應(yīng)所述第一標(biāo)定板的第一圖像和對(duì)應(yīng)所述第二標(biāo)定板的第二圖像；其中，所述標(biāo)志物沿平行于所述直線運(yùn)動(dòng)軸的軸向方向間隔排布；

27、處理模塊，用于處理所述第一圖像和所述第二圖像，得到在每個(gè)點(diǎn)位上所述視覺組件與所述第一標(biāo)定板、所述第二標(biāo)定板之間的相對(duì)位置信息；

28、擬合模塊，用于對(duì)所述相對(duì)位置信息進(jìn)行處理并結(jié)合曲線擬合，得到所述動(dòng)子在所述直線運(yùn)動(dòng)軸上任意位置對(duì)應(yīng)的姿態(tài)角誤差和偏移位置誤差。

29、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量設(shè)備，所述設(shè)備包括：

30、第一標(biāo)定板；

31、第二標(biāo)定板，所述第二標(biāo)定板與所述第一標(biāo)定板設(shè)于所述直線運(yùn)動(dòng)軸的周圍，所述第二標(biāo)定板與所述第一標(biāo)定板之間存在夾角，所述第二標(biāo)定板和所述第一標(biāo)定板上均設(shè)有標(biāo)志物，所述標(biāo)志物沿平行于所述直線運(yùn)動(dòng)軸的軸向的方向間隔排布；

32、動(dòng)子，所述動(dòng)子安裝于所述直線運(yùn)動(dòng)軸上；所述動(dòng)子用于沿所述直線運(yùn)動(dòng)軸的軸向移動(dòng)；

33、視覺組件，所述視覺組件安裝于所述動(dòng)子上，所述視覺組件用于拍攝位于所述第一標(biāo)定板和所述第二標(biāo)定板上的所述標(biāo)志物；

34、控制器，所述控制器分別與所述直線運(yùn)動(dòng)軸、所述視覺組件通信連接；所述控制器用于執(zhí)行如上所述的直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法的步驟。

35、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)為計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文所述的直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法的步驟。

36、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文所述的直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法的步驟。

37、本技術(shù)提出的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有以下技術(shù)效果：

38、本技術(shù)通過采用直線運(yùn)動(dòng)軸微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法，該方法應(yīng)用于直線運(yùn)動(dòng)軸，直線運(yùn)動(dòng)軸的周圍設(shè)有第一標(biāo)定板和第二標(biāo)定板，第一標(biāo)定板與第二標(biāo)定板之間存在夾角；直線運(yùn)動(dòng)軸安裝有可移動(dòng)的動(dòng)子；方法包括：驅(qū)動(dòng)動(dòng)子沿直線運(yùn)動(dòng)軸做點(diǎn)位運(yùn)動(dòng)，并在每個(gè)點(diǎn)位利用動(dòng)子上的視覺組件拍攝第一標(biāo)定板和第二標(biāo)定板上的標(biāo)志物，以得到每個(gè)點(diǎn)位對(duì)應(yīng)第一標(biāo)定板的第一圖像和對(duì)應(yīng)第二標(biāo)定板的第二圖像；其中，標(biāo)志物沿平行于直線運(yùn)動(dòng)軸的軸向方向間隔排布；處理第一圖像和第二圖像，得到在每個(gè)點(diǎn)位上視覺組件與第一標(biāo)定板、第二標(biāo)定板之間的相對(duì)位置信息；對(duì)相對(duì)位置信息進(jìn)行處理并結(jié)合曲線擬合，得到動(dòng)子在直線運(yùn)動(dòng)軸上任意位置對(duì)應(yīng)的姿態(tài)角誤差和偏移位置誤差。

39、本技術(shù)通過基于純視覺拍攝方式拍攝第一圖像和第二圖像，對(duì)第一圖像和第二圖像進(jìn)行處理結(jié)合曲線擬合，得到動(dòng)子在任意位置上的姿態(tài)角誤差和偏移位置誤差，由于該測(cè)量方法僅需購(gòu)置低成本的視覺組件和相應(yīng)的標(biāo)定板，因此能夠大幅降低微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法所需的測(cè)量?jī)x器的成本。此外，由于標(biāo)志物沿平行于直線運(yùn)動(dòng)軸的軸向的方向間隔排布，因此能夠保證視覺組件在跟隨動(dòng)子移動(dòng)的過程中與各標(biāo)定板的理論距離保持一致，避免視覺組件與各標(biāo)定板之間的距離變化是由設(shè)計(jì)上的系統(tǒng)誤差而引起的，從而避免最終得到錯(cuò)誤的姿態(tài)角誤差和偏移位置誤差。本技術(shù)還通過讓第一標(biāo)定板與第二標(biāo)定板之間存在夾角，從而使第一圖像和第二圖像中的被拍攝物能夠包含正交的方向上的信息，從而提高基于視覺拍攝方式的微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量方法的準(zhǔn)確性和可靠性，保證微觀動(dòng)態(tài)姿態(tài)誤差測(cè)量在高精度下的可靠性。