[發明專利]一種高精度Mark點的注冊方法

有效

• 申請號: 201811090306.5
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109005506B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王榮軍;李曉斌;張晶
• 申請（專利權）人: 華志微創醫療科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 武媛;呂學文

1.一種高精度Mark點的定位方法，其特征在于，包括定位空間，所述定位空間內設有至少3個安裝在被檢測物體上的Mark貼、安裝在工具上的第一定位傳感器、安裝在Mark貼上的第二定位傳感器及兩個燈塔激光定位器，所述至少3個安裝在被檢測物體上的Mark貼不能處于同一平面內，所述定位空間內設有相互獨立的虛擬坐標系、工具坐標系及Mark坐標系；

獲取第一定位傳感器位于工具坐標系內的工具坐標系坐標；

燈塔激光定位器采集第一定位傳感器的虛擬坐標系坐標，根據所述工具坐標系坐標與第一定位傳感器的虛擬坐標系坐標計算工具坐標系與虛擬坐標系的映射關系，得到第一映射關系；

獲取至少3個Mark貼位于Mark坐標系內的Mark點坐標，燈塔激光定位器采集第二定位傳感器的虛擬坐標系坐標，根據所述Mark點坐標與第二定位傳感器的虛擬坐標系坐標計算工具坐標系與虛擬坐標系的映射關系，得到第二映射關系；

根據第一映射關系與第二映射關系計算工具坐標系與Mark坐標系的映射關系，得到第三映射關系；

所述燈塔激光定位器包括第一燈塔定位器與第二燈塔定位器，所述第一燈塔定位器與第二燈塔定位器具有嚴格的角色定義，二者不能替換，二者的激光掃描點一致且掃描方向相反，燈塔激光定位器采集定位傳感器的虛擬坐標系坐標的具體方法如下，其中定位傳感器為第一定位傳感器或第二定位傳感器：

第一燈塔定位器與第二燈塔定位器相對設置且軸心合一，得到間距L；

定位傳感器坐標x值的計算方法

xy平面坐標系中，L與定位傳感器之間的夾角，得到第一燈塔定位器的掃描角度φ0與第二燈塔定位器的掃描角度φ1；

根據角φ0與角φ1得到定位傳感器到達第一燈塔定位器的連線a0與到達第二燈塔定位器的連線b0之間的夾角β，計算公式為

β＝180°-φ0-φ1；

計算a0與b0，根據正弦定理得到

定位傳感器與L之間的距離即x的坐標值，x的方向由第一燈塔定位器的掃描角度決定，當掃描角度為[0，90]之間時為正，掃描角度為(90，180]時為負

x0＝a₀×sinφ₀；

x1＝b₀×sinφ₁；

由x0與x1求得融合公式

x＝c*x0+(1-c)*x1；

其中，c的取值范圍為[0，1]；

定位傳感器坐標z值的計算方法

yz平面坐標系中，其計算原理與坐標x同理，得到

z＝c*z0+(1-c)*z1；

其中，z0為定位傳感器到達第一燈塔定位器的連線距離；

z1為定位傳感器到達第二燈塔定位器的連線距離；

c的取值范圍為[0，1]；

定位傳感器坐標y值的計算方法

xy平面坐標系中

y0＝a₀×cosφ₀；

y1＝b₀×cosφ₁；

其中y0為第一燈塔定位器與定位傳感器之間的距離值；

y1為第二燈塔定位器與定位傳感器之間的距離值；

將y0與y1的公式融合，得到第一融合公式

y00＝c0*y0+(1-c0)*y1；

yz平面坐標系中

y2＝a₁×cosψ₀；

y3＝b₁×cosψ₁；

其中y2為第一燈塔定位器與定位傳感器之間的距離值；

y3為第二燈塔定位器與定位傳感器之間的距離值；

yz平面坐標系中，L與定位傳感器之間的夾角，得到第一燈塔定位器的掃描角度Ψ₀與第二燈塔定位器的掃描角度Ψ₁，a1為定位傳感器到達第一燈塔定位器的連線，b1為定位傳感器到達第二燈塔定位器的連線；

將y2與y3的公式融合，得到第二融合公式

y11＝c1*y2+(1-c1)*y3；

將第一融合公式與第二融合公式融合，得到y值計算公式

y＝c2*y00+(1-c2)*y11；

其中c0、c1、c2取值范圍為[0，1]；

綜上得到定位傳感器的虛擬坐標值(x，y，z)。