rptsl |。
[0041] 其中，pti為運(yùn)動平臺做折返運(yùn)動前參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)、pt2為運(yùn)動平臺做 折返運(yùn)動后參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，I |pti_pt2| |為折返運(yùn)動前后參考特征特征點(diǎn)的圖 像距離。映射到運(yùn)動平臺上，則參考特征特征點(diǎn)折返運(yùn)動后的返程間隙即為d = r| Ipt-pts 。
[0042] 進(jìn)一步地，為使像素當(dāng)量的計算更為精確，在成像系統(tǒng)自動標(biāo)定的過程中，可使運(yùn) 動平臺在多個位置之間做非折返運(yùn)動，在運(yùn)動平臺到達(dá)最后一個位置時，計算像素當(dāng)量 運(yùn)動平臺在做11次非折返運(yùn)動后參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，其中，n為大 于等于1的自然數(shù)。
[0043] 作為另一優(yōu)選計算方法，還可使運(yùn)動平臺在多個位置之間移動，在多個位置移動 過程中，包括多個非折返運(yùn)動。利用每個非折返運(yùn)動的距離進(jìn)行像素當(dāng)量的計算，然后將得 到的多個像素當(dāng)量的值進(jìn)行平均計算，將得到的平均值作為成像系統(tǒng)自動標(biāo)定的像素當(dāng) 量，從而避免了絲桿間隙對標(biāo)定的影響，提高了拍照位置之間的距離的準(zhǔn)確性。
[0044] 圖4為根據(jù)一優(yōu)選實施例示出的成像系統(tǒng)自動標(biāo)定時運(yùn)動平臺的走位路徑圖。如 圖4所示，運(yùn)動平臺按照⑨~?的順序移動，在黑色實點(diǎn)處拍照進(jìn)行特征定位。在灰點(diǎn)處不 拍照。成像系統(tǒng)自動標(biāo)定流程如圖5所示。
[0045] 在圖5所示的流程中，當(dāng)運(yùn)動平臺運(yùn)動的位置未達(dá)到13時，需一直執(zhí)行移動的指 令。當(dāng)運(yùn)動到第13次時，則運(yùn)動平臺停止運(yùn)動。此后進(jìn)行標(biāo)定計算。在該流程中，其中非折返 運(yùn)動共5次。利用每個非折返運(yùn)動的距離進(jìn)行像素當(dāng)量的計算，然后將得到的多個像素當(dāng)量 的值進(jìn)行平均計算，得到的像素當(dāng)量作為成像系統(tǒng)自動標(biāo)定后的像素當(dāng)量。
[0046] 需要說明的是，上述實施例中運(yùn)動平臺運(yùn)動13次只是示例性的，凡是能夠使像素 當(dāng)量的計算值更為精確的次數(shù)均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。但運(yùn)動平臺在多次運(yùn)動過程中， 至少包括一次沿X軸的非折返運(yùn)動和至少一次沿Υ軸的非折返運(yùn)動，其目的是避免在計算X 方向像素當(dāng)量或Υ方向像素當(dāng)量時由于相機(jī)安裝、鏡頭畸變等細(xì)微差異等原因產(chǎn)生計算誤 差。
[0047] 進(jìn)一步地，為使返程間隙的計算更為精確，在完成成像系統(tǒng)自動標(biāo)定后，可使運(yùn)動 平臺在多個位置之間做折返運(yùn)動。其中，運(yùn)動平臺多次折返后的返程間隙為d = r| IptrpUl ，其中，pti為運(yùn)動平臺做折返運(yùn)動前參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，ptm為運(yùn)動平臺在做m次 折返運(yùn)動后參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)。其中，m為大于等于1的自然數(shù)。
[0048] 作為另一優(yōu)選計算方法，還可使運(yùn)動平臺在多個位置之間移動，在多個位置移動 過程中，包括多個折返運(yùn)動。利用每個折返運(yùn)動的距離進(jìn)行返程間隙的計算，然后將得到的 多個返程間隙的值進(jìn)行平均計算，將得到的平均值作為運(yùn)動平臺的返程間隙，從而提高了 返程間隙計算的準(zhǔn)確性，避免了返程間隙對標(biāo)定的影響。
[0049] 圖6為根據(jù)一優(yōu)選實施例示出的用于計算返程間隙時運(yùn)動平臺的走位路徑圖。如 圖6所示，運(yùn)動平臺按照@~12的順序移動，在黑色實點(diǎn)處拍照進(jìn)行特征定位。在灰點(diǎn)處不 拍照。在運(yùn)動平臺移動完畢后，利用成像系統(tǒng)標(biāo)定得出的像素當(dāng)量計算絲杠的返程間隙。絲 杠間隙測量流程如圖7所示。
[0050] 在圖7所示的流程中，當(dāng)運(yùn)動平臺運(yùn)動的位置未達(dá)到12時，需一直執(zhí)行移動的指 令。當(dāng)運(yùn)動到第12次時，則運(yùn)動平臺停止運(yùn)動。在12次運(yùn)動中，第1~4次運(yùn)動平臺在X軸運(yùn) 動，第5~8次在Y軸運(yùn)動，第9~12次繞Θ軸運(yùn)動。每個軸的4次運(yùn)動組成兩次折返運(yùn)動，每兩 次折返運(yùn)動保證兩個拍照的位置之間相差一個完整的返程間隙距離，此后利用返程間隙的 計算公式進(jìn)行計算。
[0051] 由于每個軸運(yùn)動4次組成的兩次折返運(yùn)動才能好保證兩個拍照的位置之間相差一 個完整的返程間隙距離，因此12次運(yùn)動只能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動平臺在X軸方向的至少一次折返運(yùn) 動、Y軸方向的至少一次折返運(yùn)動和Θ軸方向的至少一次折返運(yùn)動。需要說明的是，上述實施 例中運(yùn)動平臺運(yùn)動12次只是示例性的，使用本申請中所述方法的實施人還可在每個方向軸 上進(jìn)行多次折返運(yùn)動，以得到更為精確的返程間隙。本申請對于運(yùn)動平臺的運(yùn)動次數(shù)不做 限制。
[0052] 由以上技術(shù)方案可知，本申請所述的絲桿間隙標(biāo)定方法將運(yùn)動平臺中兩個位置的 距離映射到成像系統(tǒng)中，并將成像系統(tǒng)中兩個位置的距離與運(yùn)動平臺上兩個位置的距離進(jìn) 行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)成像系統(tǒng)自動標(biāo)定并計算出運(yùn)動平臺與圖像采集裝置之間的像素當(dāng)量。在運(yùn) 動平臺進(jìn)行折返運(yùn)動后，只需獲得運(yùn)動平臺折返運(yùn)動前后在圖像中的距離，并利用像素當(dāng) 量即可計算出運(yùn)動平臺折返運(yùn)動前后實際的返程間隙。因此，本發(fā)明所述的絲桿間隙標(biāo)定 方法具有如下特點(diǎn)：
[0053] 1、自動化:整個標(biāo)定過程無人工干預(yù)，只需要與運(yùn)動控制系統(tǒng)進(jìn)行簡單的通信即 可實現(xiàn)一鍵式自動測量。
[0054] 2、高精度:本發(fā)明所述的標(biāo)定方法中，圖像定位算法精度可達(dá)到亞像素級，整體精 度主要由所架設(shè)的視覺系統(tǒng)(其部件包括相機(jī)、鏡頭等)的像素當(dāng)量決定。
[0055] 3、高效性:本發(fā)明所述的標(biāo)定方法經(jīng)試驗驗證，進(jìn)行一次測量(包括成像系統(tǒng)自動 標(biāo)定）只需要不到1分鐘。
[0056] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其 它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或 者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識 或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的 權(quán)利要求指出。
[0057]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確方法，并 且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。
【主權(quán)項】
1. 一種絲桿返程間隙標(biāo)定方法，其特征在于，包括： 選取運(yùn)動平臺靜止時的位置為第一位置，在運(yùn)動平臺上設(shè)置參考特征； 在所述運(yùn)動平臺的上方安裝圖像采集裝置； 利用圖像采集裝置對所述運(yùn)動平臺上的參考特征進(jìn)行圖像采集，并記錄所述參考特征 特征點(diǎn)的第一圖像坐標(biāo)Pi; 使運(yùn)動平臺由第一位置向第二位置做非折返運(yùn)動；在所述運(yùn)動平臺到達(dá)第二位置后， 所述圖像采集裝置對所述運(yùn)動平臺上的參考特征進(jìn)行圖像采集，并記錄所述參考特征特征 點(diǎn)的第二圖像坐標(biāo)P2; 利用運(yùn)動平臺第一位置與第二位置的距離A 1和第一圖像坐標(biāo)與第二圖像坐標(biāo)之間的 距離計算像素當(dāng)量r，其中：在所述像素當(dāng)量計算完畢后，使運(yùn)動平臺做折返運(yùn)動，根據(jù)運(yùn)動平臺參考特征特征點(diǎn) 折返運(yùn)動前后的圖像坐標(biāo)的位置差計算返程間隙d = r||pt廣pt2||，其中，Pti為運(yùn)動平臺做 折返運(yùn)動前參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)、Pt2為運(yùn)動平臺做折返運(yùn)動后參考特征特征點(diǎn)的 圖像坐標(biāo)，||pti-pt2 II為折返運(yùn)動前后參考特征特征點(diǎn)的圖像距離。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)定方法，其特征在于，在計算像素當(dāng)量r的過程中，所述運(yùn)動 平臺可在多個位置之間做非折返運(yùn)動，所述運(yùn)動平臺多次非折返后的像素當(dāng)量為Pn為運(yùn)動平臺在做η次非折返運(yùn)動后所述參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，其中，η 為大于等于1的自然數(shù)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的標(biāo)定方法，其特征在于，所述運(yùn)動平臺至少一次沿X軸的非折 返運(yùn)動和至少一次沿Υ軸的非折返運(yùn)動。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的標(biāo)定方法，其特征在于，所述運(yùn)動平臺在做折返運(yùn)動時，可進(jìn) 行多次折返，所述運(yùn)動平臺多次折返后的返程間隙為d = r||pt廣pull，其中，Ptm為運(yùn)動平 臺在做m次折返運(yùn)動后所述參考特征特征點(diǎn)的圖像坐標(biāo)，其中，m為大于等于1的自然數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的標(biāo)定方法，其特征在于，所述運(yùn)動平臺至少一次沿X軸的折返 運(yùn)動和至少一次沿Y軸的折返運(yùn)動。
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種絲桿返程間隙標(biāo)定方法，包括選取運(yùn)動平臺靜止時的位置為第一位置，利用圖像采集裝置對運(yùn)動平臺上的參考特征進(jìn)行圖像采集，并記錄參考特征特征點(diǎn)的第一圖像坐標(biāo)；使運(yùn)動平臺由第一位置向第二位置做非折返運(yùn)動；在運(yùn)動平臺到達(dá)第二位置后，圖像采集裝置對運(yùn)動平臺上的參考特征進(jìn)行圖像采集，并記錄參考特征特征點(diǎn)的第二圖像坐標(biāo)；利用運(yùn)動平臺第一位置與第二位置的距離和第一圖像坐標(biāo)與第二圖像坐標(biāo)之間的距離計算像素當(dāng)量。根據(jù)運(yùn)動平臺參考特征特征點(diǎn)折返運(yùn)動前后的圖像坐標(biāo)的位置差計算返程間隙。本發(fā)明所述的絲桿間隙標(biāo)定方法具有自動化高、精度高及效率高的特點(diǎn)。
【IPC分類】G01B11/14
【公開號】CN105547173
【申請?zhí)枴緾N201510882905
【發(fā)明人】安登奎, 楊藝, 鐘克洪
【申請人】凌云光技術(shù)集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月4日