一种划线器的划线校准系统的制作方法

本发明涉及划线器数据分析，尤其涉及一种划线器的划线校准系统。

背景技术：

1、划线器作为精密测量工具，在机械制造、工程设计等领域具有不可替代的作用。在划线过程中，校准的准确性直接关系到产品的质量和精度。随着科技的进步，划线器的划线校准技术也在不断发展，通过高精度测量和先进算法，确保划线器在划线过程中的稳定性和准确性，为产品质量提供坚实保障。

2、中国专利公开号：cn115328135a公开了一种划线机器人校准及划线方法、装置、电子设备及划线机器人，包括采集划线机器人的当前车体位置、当前车体航向角；根据所述当前车体位置，确定预设行进路线中的目标分段，并确定所述划线机器人相较于所述目标分段的横向偏差值；根据所述当前车体航向角、所述目标分段的端点位置，确定所述划线机器人相较于所述目标分段的航向角偏差值；基于所述横向偏差值与所述航向角偏差值，校准所述划线机器人的行进方向。该发明实现了对划线机器人划线中运行数据的分析校准，未实现对划线器在进行曲面划线中划线数据的校准，存在对划线器曲面划线数据分析效率低，校准不准确的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种划线器的划线校准系统，用以克服现有技术中对划线器曲面划线数据分析效率低，校准不准确的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种划线器的划线校准系统，包括：

3、信息获取模块，用以根据预设分析周期周期性获取划线器的设备信息和探测移动路径；

4、关联分析模块，用以根据设备信息对画笔位置关联参数进行分析，并根据画笔位置关联参数和探测移动路径对划线路径进行分析；

5、路径分析模块，用以根据划线路径对路径类型和样本圆心坐标进行分析；

6、运行分析模块，用以根据设备信息和探测移动路径对重合坐标点和差异坐标点进行分析，还用以根据重合坐标点对重合参数进行分析；

7、差异分析模块，用以根据差异坐标点对差异圆心坐标进行分析；

8、校准分析模块，用以根据重合坐标点、差异坐标点和设备信息对重合压力参数、差异压力参数和压力波动参数进行分析，还用以根据样本圆心坐标和差异圆心坐标对圆心偏离参数进行分析，还用以根据路径类型、重合压力参数、差异压力参数和压力波动参数和重合参数对校准参数进行分析；

9、划线校准模块，用以根据校准参数对探测移动路径进行校准。

10、进一步地，所述关联分析模块根据画笔位置信息通过关联分析公式计算画笔位置关联参数，所述关联分析模块设有关联分析公式如下：

11、d1＝s×s i nθ

12、d2＝s×cosθ

13、所述关联分析模块根据画笔位置关联参数和探测移动路径对划线路径进行分析，设置划线路径中的坐标点为(x＝x1+d1,y＝y1+d2,z＝z1)，其中，(x,y,z)表示划线路径中的坐标点，(x1,y1,z1)表示探测移动路径中的坐标点。

14、进一步地，所述路径分析模块设有点位分析单元、点位分组单元、样本分析单元和类型分析单元，其中：

15、所述点位分析单元根据预设单位长度和划线路径对路径坐标点进行分析，所述点位分析单元将划线路径起点的坐标点作为起始坐标点，提取出划线路径中起始坐标点开始沿划线路径方向上每隔一个预设单位长度的点对应的坐标作为路径坐标点，并对路径坐标点按提取顺序依次编号，设置路径坐标点的编号为路径点编号，记做i，i∈n+；

16、所述点位分组单元按路径点编号顺序将每3个路径坐标点分为一组作为样本坐标点，当未进行分组的路径坐标点数量不足3个时，不对未进行分组的路径坐标点进行分组；

17、所述样本分析单元根据样本坐标点对样本圆心坐标进行分析，所述样本分析单元分别将各组样本坐标点对应的路径坐标点按路径点编号顺序连线，形成一个三角形，分别作三角形每条边的垂直平分线，将三角形三条边的垂直平分线的交点作为样本圆心坐标；

18、所述类型分析单元根据样本圆心坐标对路径类型进行分析，其中：

19、当各组样本坐标点分析出的圆心坐标全都相同，所述类型分析单元判定路径类型为规则路径；

20、当存在样本坐标点分析出的圆心坐标与其余样本坐标点分析出的圆心坐标不同时，所述类型分析单元判定路径类型为不规则路径。

21、进一步地，所述运行分析模块设有第一分析单元和第二分析单元，其中：

22、所述第一分析单元根据测量坐标点和探测移动路径对重合坐标点和差异坐标点进行分析，其中：

23、当x(j)＝x1且y(j)＝y1且z(j)＝z1时，所述第一分析单元提取当前分析的测量坐标点作为重合坐标点；

24、当x(j)≠x1或y(j)≠y1或z(j)≠z1时，所述第一分析单元提取当前分析的测量坐标点作为差异坐标点；

25、其中，(x(j),y(j),z(j))表示测量坐标点，j表示分析周期编号，j∈n+；

26、所述第二分析单元根据重合坐标点和路径坐标点通过重合分析公式计算重合参数，所述第二分析单元设有重合分析公式如下：

27、w(j)＝n1/imax×l g(n2+1)

28、其中，w(j)表示重合参数，n1表示重合坐标点与路径坐标点相同的数量，imax表示路径点编号的最大值，n2表示重合坐标点的数量。

29、进一步地，所述校准分析模块设有压力分析单元，其用以根据重合坐标点和画笔压力通过压力分析公式计算重合压力参数、差异压力参数和压力波动参数，所述压力分析单元设有压力分析公式如下：

30、

31、

32、

33、其中，f1表示重合压力参数，f(j)表示画笔压力，j1表示重合坐标点对应的分析周期编号的集合，nj1表示重合坐标点的数量，f2表示差异压力参数，j2表示差异坐标点对应的分析周期编号的集合，nj2表示差异坐标点的数量，f3表示压力波动参数。

34、进一步地，所述校准分析模块还设有校准分析单元，其用以根据重合压力参数、差异压力参数、路径类型、样本圆心坐标和差异圆心坐标对校准参数进行分析，其中：

35、当路径类型为规则路径时，所述校准分析单元对校准参数g(j)进行分析，设定g(j)＝f1×xa×ya×za/[f2×∑(xb×yb×zb)]；

36、当路径类型为不规则路径时，所述校准分析单元对校准参数g(j)进行分析，设定g(j)＝f1×∑(xa×ya×za)/[(f1+f2)/2×∑(xb×yb×zb)]；

37、其中，g(j)表示校准参数，(xa,ya,za)表示样本圆心坐标，(xb,yb,zb)表示差异圆心坐标。

38、进一步地，所述校准分析模块还设有校准调整单元，其用以根据差异坐标点、画笔压力和压力波动参数对校准参数的分析过程进行调整，其中：

39、当f(j|j∈j2)＞f1+f3时，所述校准调整单元判定画笔压力不符合阈值，对校准参数的分析过程进行调整，调整后的校准参数为g1(j)，设定g1(j)＝g(j)×(f2-f3)/f1×1+w(j)；

40、当f(j|j∈j2)＞f1+f3时，所述校准调整单元判定画笔压力符合阈值，不对校准参数的分析过程进行调整；

41、其中，f(j|j∈j2)表示差异坐标点对应的分析周期的画笔压力。

42、进一步地，所述校准分析模块设有圆心分析单元和校准优化单元，其中：

43、所述圆心分析单元根据样本圆心坐标和差异圆心坐标通过圆心分析公式计算圆心偏离参数，所述圆心分析单元设有圆心分析公式如下：

44、

45、

46、

47、

48、其中，p表示圆心偏离参数，xc表示第一坐标均值，yc表示第二坐标均值，zc表示第三坐标均值，ka表示样本圆心数量，设定ka＝imax/3，ka向下取整，kb表示差异圆心数量，kb＝nj2/3，kb向下取整；

49、所述校准优化单元根据圆心偏离参数对校准参数的调整过程进行优化，其中：

50、当p＞u时，所述校准优化单元判定圆心偏离参数异常，对校准参数的调整过程进行优化，优化后的校准参数为g2(j)，设定g2(j)＝g1(j)×l ogup；

51、当p≤u时，所述校准优化单元判定圆心偏离参数正常，不对校准参数的调整过程进行优化；

52、其中，u表示预设单位长度。

53、进一步地，所述划线校准模块根据校准参数对探测移动路径进行校准，其中：

54、当x1(v)＝x1(v-1)时，所述划线校准模块对探测移动路径进行校准，校准后的探测移动路径为(x2(v),y2(v),z2(v))，设定x2(v)＝x1(v)，y2(v)＝y1(v)×g(j)，z2(v)＝z1(v)×g(j)；

55、当y1(v)＝y1(v-1)时，所述划线校准模块对探测移动路径进行校准，校准后的探测移动路径为(x2(v),y2(v),z2(v))，设定x2(v)＝x1(v)×g(j)，y2(v)＝y1(v)，z2(v)＝z1(v)×g(j)；

56、当z1(v)＝z1(v-1)时，所述划线校准模块对探测移动路径进行校准，校准后的探测移动路径为(x2(v),y2(v),z2(v))，设定x2(v)＝x1(v)×g(j)，y2(v)＝y1(v)×g(j)，z2(v)＝z1(v)；

57、当x1(v)＝x1(v-1)且y1(v)＝y1(v-1)且z1(v)≠z1(v-1)时，所述划线校准模块对探测移动路径进行校准，校准后的探测移动路径为(x2(v),y2(v),z2(v))，设定x2(v)＝x1(v)×g(j)，y2(v)＝y1(v)×g(j)，z2(v)＝z1(v)×g(j)；

58、其中，v表示探测移动路径中坐标点的编号，(x1(v-1),y1(v-1),z1(v-1))表示与当前分析探测移动路径中坐标点相邻的上一个探测移动路径中的坐标点。

59、进一步地，所述划线器包括：

60、划线结构，其用以贴合在工件表面进行划线；

61、连接组件，用以连接划线结构和探测头，使划线结构和探测头的位置固定不变；

62、探测头，用以测量划线器的空间三维坐标，探测头设置于连接组件底部一侧。

63、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过所述信息获取模块对设备信息和探测移动路径的获取，以提高信息获取的准确度，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度，通过所述关联分析模块对设备信息的分析，以分析出画笔位置关联参数，用画笔位置关联参数表示划线器画笔与探测头之间的位置关系，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度，通过所述关联分析模块对画笔位置关联参数和探测移动路径的分析，以分析出划线路径，用划线路径表示划线器画笔进行划线时的路径，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度，通过所述路径分析模块对划线路径的分析，以分析出路径类型和样本圆心坐标，用路径类型表示划线路径是否规则，用样本圆心坐标表示划线路径的圆心位置，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度，通过所述运行分析模块对设备信息和探测移动路径的分析，以分析出重合坐标点和差异坐标点，实现对预设路径和实际划线中的坐标点差异，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度，通过所述差异分析模块对差异坐标点的分析，以分析出差异圆心坐标，增加系统分析的多样性，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度，通过所述校准分析模块对重合坐标点、差异坐标点、设备信息、样本圆心坐标、差异圆心坐标的分析，以分析出校准参数，用校准参数表示实际划线数据与预设划线数据的偏离情况，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度，通过所述划线校准模块对校准参数的分析，以对探测移动路径进行校准，实现对系统预设的划线路径的校准，从而提高系统对划线器曲面划线数据分析效率，提高校准的准确度。