[發明專利]一種基于AGV與激光跟蹤儀的組合定位裝置及方法

有效

• 申請號: 202010597417.6
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111811400B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 汪俊;楊建平;曾坤;劉煉;張偉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 蘇良

本發明涉及一種基于AGV和激光跟蹤儀組合定位裝置及方法，其采用搭建可自主導航與定位的AGV平臺作為移動平臺，可搭載多種三維測量設備，實現大規模測量過程中測量位置的全自動轉移，提高整體測量效率。將激光跟蹤儀的測量數據與AGV的定位數據進行融合處理，通過基準點匹配算法實現輔助基準點的識別與編號，采用平差法優化輔助基準點測量誤差，自動構建高精度測量場，具有保證測量場整體精度，避免頻繁的數據導出、數據整理等優勢。通過AGV與雙目攝影測量裝置結合，自動對基準點進行測量，借助輔助基準點匹配方法，將測量基準點測量坐標投影至測量場全局坐標系中，避免因測量位置轉移帶來的測量誤差積累問題，可實現部件的高精度定位。

技術領域

本發明屬于高精度定位領域，具體涉及一種基于AGV與激光跟蹤儀的組合定位裝置及方法。

背景技術

近年來，我國航空制造業得到快速發展，超音速、超隱身、超大型等各式新型飛機成功研發并投入批量生產。然而，生產過程中暴露出許多亟待解決的問題，如大型飛機零部件和整機外形的高精度測量問題。

目前，大型飛機零部件和整機外形的測量，通常是在待測量物體上放置密集的標靶或靶球作為公共基準點，隨后，采用手持激光掃描儀分站位式掃描獲取局部測量點云，并采用局部點云數據拼接的方法生成整體測量點云。該方法通過匹配相鄰站位之間的公共基準點，求解出相鄰站位間點云數據坐標系的轉換關系，從而實現測量靶球的定位。在大型飛機零部件和整機外形的測量過程中，需要頻繁地進行人工轉站，而且點云數據拼接過程中會發生誤差累積的現象，存在自動化程度低、勞動強度大和測量效率低等問題。

現有技術中，中國專利CN103591891公開了一種室內空間測量定位系統的精密控制場精度溯源方法，該方法通過在測量場地中布置多臺激光跟蹤儀組網構建測量場，利用多臺激光跟蹤儀同時測量全局控制點和被測點，以全局控制點的三維坐標作為約束，解算被測點的三維坐標。該定位方法存在價格昂貴、靈活性差、自動化程度低等問題，無法實際應用。并且，此類通過多臺激光跟蹤儀組網的定位系統往往都存在控制復雜、成本高等問題。

發明內容

本發明提出一種自動化程度高、成本低、易于控制且定位效率及精度高的基于AGV與激光跟蹤儀的組合定位裝置及方法。

本發明所采取的技術方案為：

一種基于AGV與激光跟蹤儀的組合定位裝置，包括移動平臺和激光跟蹤儀，所述移動平臺上端面固定搭載升降平臺、系統控制模塊和系統供電模塊，所述激光跟蹤儀固定設置在所述升降平臺上；所述移動平臺為帶有激光雷達定位系統的AGV平臺，所述系統供電模塊為所述組合定位裝置供電，所述移動平臺、所述升降平臺和所述激光跟蹤儀分別與所述系統控制模塊信號連接。

進一步地，上述基于AGV與激光跟蹤儀的組合定位裝置還包括三角架，所述三角架固定在所述升降平臺上端面上，所述激光跟蹤儀固定設置在所述三角架頂部。

進一步地，所述升降平臺包括中間連接板、三個豎直設置的電動推桿和用于控制三個電動推桿伸縮的單片機，電動推桿底部通過螺釘固定在所述移動平臺上，所述中間連接板水平設置并分別與所述三個電動推桿頂部通過螺釘固定連接；所述三角架底部通過螺栓固定在所述中間連接板上，所述單片機固定在任一電動推桿外側面上；所述系統控制模塊為搭載無線網卡的工控機，所述系統控制模塊分別與所述單片機、所述激光跟蹤儀和所述移動平臺無線通信連接。

進一步地，任一電動推桿初始高度為600mm，上升最大高度為1100mm；所述三角架高度為500mm。

進一步地，所述系統供電模塊采用工業移動電源。

一種基于AGV與激光跟蹤儀的組合定位方法，包括如下步驟：

步驟S1、在測量場地中布置若干多用途標靶作為輔助基準點，多用途標靶的布置數量應保證覆蓋整個測量場空間；

步驟S2、驅動移動平臺，開啟激光雷達掃描構建導航地圖；