[發(fā)明專(zhuān)利]基于階段劃分的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)操作評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211464996.2
• 申請(qǐng)日: 2022-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115752324A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文;王家豪;孫佳歡;黃峰;宋猛;岳樹(shù)清;張恒毅;方威;盧科青;楊賀;陳占鋒;王傳勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/04
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/04
• 代理公司: 杭州君度專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 陳煒

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于階段劃分的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)操作評(píng)價(jià)方法；該方法如下：一、數(shù)據(jù)采集。二、操作階段劃分。三、對(duì)操作的測(cè)量操作進(jìn)行評(píng)價(jià)。四、根據(jù)步驟三得到的評(píng)分對(duì)操作員進(jìn)行評(píng)價(jià)。本發(fā)明通過(guò)采集測(cè)量操作中的加速度信號(hào)，按時(shí)序?qū)γ恳淮尾牲c(diǎn)操作進(jìn)行劃分，并將每一次采點(diǎn)操作劃分為測(cè)量臂擺動(dòng)階段和測(cè)量接觸階段，將測(cè)量操作特征信號(hào)分階段記錄于數(shù)據(jù)庫(kù)中，為測(cè)量操作的評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)。此外，本發(fā)明基于加速度、測(cè)量力信號(hào)和操作階段劃分，在每個(gè)測(cè)量操作階段分別構(gòu)建了多方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了操作員測(cè)量操作的過(guò)程性評(píng)價(jià)，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)擺動(dòng)加速度過(guò)大、測(cè)量接觸不穩(wěn)定和測(cè)量力過(guò)大這三類(lèi)不當(dāng)操作的警告提示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及坐標(biāo)測(cè)量領(lǐng)域，具體是一種基于操作階段劃分的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)操作員測(cè)量操作評(píng)價(jià)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)由測(cè)量臂和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)串聯(lián)構(gòu)成，是一種體積小、量程大、操作靈活且便于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的非正交系坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。精度和效率是測(cè)量設(shè)備兩個(gè)非常重要的指標(biāo)，當(dāng)前學(xué)者主要從設(shè)備本身等硬件方面研究來(lái)提高測(cè)量機(jī)的精度與效率，如結(jié)構(gòu)參數(shù)的標(biāo)定、角度編碼器的誤差補(bǔ)償和高效校準(zhǔn)件校準(zhǔn)方法的設(shè)計(jì)等，但當(dāng)前的研究卻忽略了操作員這一人為因素。事實(shí)上，無(wú)論是在標(biāo)定階段還是在接觸式測(cè)量階段，關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的使用都離不開(kāi)操作員的手動(dòng)操作。

關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的接觸式測(cè)量需要操作員握持并移動(dòng)測(cè)量臂與測(cè)頭，使測(cè)頭測(cè)針上的紅寶石球與被測(cè)表面接觸，從而按下采點(diǎn)鍵進(jìn)行采點(diǎn)測(cè)量。在手動(dòng)測(cè)量過(guò)程中，人為產(chǎn)生的測(cè)量力、擺動(dòng)加速度和測(cè)量穩(wěn)定性等因素會(huì)對(duì)獲取測(cè)量點(diǎn)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，一些不當(dāng)?shù)臏y(cè)量操作甚至?xí)?duì)測(cè)量機(jī)造成損傷。另外，操作員測(cè)量操作的熟練度也直接關(guān)系到測(cè)量工作的效率，影響企業(yè)的收益。因此，有必要對(duì)操作員的測(cè)量操作水平進(jìn)行評(píng)價(jià)。

現(xiàn)在操作員的測(cè)量操作水平主要通過(guò)專(zhuān)家觀察和結(jié)果評(píng)估的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，存在一定的主觀性，且對(duì)測(cè)量過(guò)程有所忽視。因此，有必要搭建一個(gè)操作員測(cè)量操作評(píng)價(jià)系統(tǒng)，來(lái)客觀地評(píng)價(jià)操作員的操作水平。此外，通過(guò)對(duì)操作員的測(cè)量操作進(jìn)行評(píng)價(jià)還可以給操作員提供提升操作水平的建議，以助力操作水平的快速提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于操作階段劃分的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)操作員測(cè)量操作評(píng)價(jià)系統(tǒng)及方法。

一種基于階段劃分的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)操作評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

步驟一、操作員使用關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)特征標(biāo)準(zhǔn)件上的多個(gè)被測(cè)位置進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)頭上安裝有加速度傳感器和力傳感器，加速度傳感器在操作過(guò)程中檢測(cè)測(cè)頭的加速度變化；力傳感器在操作過(guò)程中檢測(cè)測(cè)頭測(cè)針受到的測(cè)量力變化。

步驟二、操作階段劃分

根據(jù)測(cè)頭的加速度變化，將整個(gè)測(cè)量操作過(guò)程劃分為多個(gè)測(cè)量采點(diǎn)操作，并將每個(gè)測(cè)量采點(diǎn)操作劃分為測(cè)量臂擺動(dòng)階段和測(cè)量接觸階段。

劃分的過(guò)程為：提取加速度變化曲線中出現(xiàn)突變尖峰和移動(dòng)信號(hào)的時(shí)刻；以出現(xiàn)突變尖峰的時(shí)刻到出現(xiàn)下一個(gè)移動(dòng)信號(hào)的時(shí)刻作為一個(gè)測(cè)量接觸階段；以出現(xiàn)移動(dòng)信號(hào)的時(shí)刻到出現(xiàn)下一個(gè)突變尖峰的時(shí)刻作為一個(gè)測(cè)量臂擺動(dòng)階段。

所述突變尖峰的識(shí)別方法為：首先根據(jù)差分算法識(shí)別出加速度的波峰、波谷。以每個(gè)波峰兩側(cè)的波谷之間的加速度曲線為一次波動(dòng)。將一次波動(dòng)識(shí)別為突變尖峰需滿足以下條件：條件1、前一個(gè)波谷與波峰相隔時(shí)間小于第一判斷閾值，且前一個(gè)波谷與波峰的連線的斜率大于第二判斷閾值。條件2、后一個(gè)波谷與波峰相隔時(shí)間小于第三判斷閾值；后一個(gè)波谷與波峰的連線的斜率絕對(duì)值大于第四判斷閾值。條件3、后一個(gè)波谷之后的第一判斷時(shí)長(zhǎng)內(nèi)加速度絕對(duì)值信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差小于第五判斷閾值。