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专利号: 2022106377970
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种线结构光传感器用于渐开线齿面测量时的测量姿态调节方法,其特征在于,包括:S101:构建虚拟数字齿轮;

S102:结合线结构光传感器的测量原理,构建虚拟线结构光测量模型;

S103:根据所述虚拟数字齿轮和所述虚拟线结构光测量模型,模拟仿真实际渐开线齿面对于线结构光的反射特性,并依据物理方程表征光线的传输过程;

S104:确定合适的入射角度范围,以使在所述入射角度范围内的线结构光照射所述虚拟数字齿轮的齿面时,能够保证所述线结构光传感器拥有足够的测量区域,规避轮齿间的遮挡效应;

S105:确定基于无效测量点比例的评定方法;

S106:在所述入射角度范围内粗调所述线结构光的入射姿态,模拟渲染渐开线齿面上的微观结构对于所述线结构光的微观反射,观察分析轮齿间的多次反射效应,根据所述评定方法确定静态线结构光测量姿态的最优解;

S107:增加齿轮回转运动,分析动态测量过程中,所述渐开线齿面对所述线结构光的动态反射作用,根据所述评定方法评价当前所述线结构光的入射姿态,不断微调所述线结构光的入射角度,直至所述无效测量点减少至最少,完成所述线结构光传感器的测量姿态调节。

2.根据权利要求1所述的测量姿态调节方法,其特征在于,所述S105具体为:统计测量过程中所述线结构光照射到所述渐开线齿面后的无效测量点,根据所述无效测量点占总测量点的比例来评价当前所述线结构光的入射姿态;

其中,所述无效测量点包括未接收到的点和经多次反射被接收到的点。

3.根据权利要求1所述的测量姿态调节方法,其特征在于,所述S101具体包括:S1011:测量被测齿轮的表面反射特性;

S1012:根据所述表面反射特性,构建所述被测齿轮的表面混合反射模型;

S1013:根据所述表面混合反射模型,构建虚拟数字齿轮。

4.根据权利要求3所述的测量姿态调节方法,其特征在于,所述表面混合反射模型包括镜面反射成分和漫反射成分。

5.一种线结构光传感器用于渐开线齿面测量时的测量姿态调节装置,其特征在于,包括:第一构建模块,用于构建虚拟数字齿轮;

第二构建模块,用于结合线结构光传感器的测量原理,构建虚拟线结构光测量模型;

仿真模块,用于根据所述虚拟数字齿轮和所述虚拟线结构光测量模型,模拟仿真实际渐开线齿面对于线结构光的反射特性,并依据物理方程表征光线的传输过程;

确定模块,用于确定合适的入射角度范围,以使在所述入射角度范围内的线结构光照射所述虚拟数字齿轮的齿面时,能够保证所述线结构光传感器拥有足够的测量区域,规避轮齿间的遮挡效应;

评定模块,用于确定基于无效测量点比例的评定方法;

粗调模块,用于在所述入射角度范围内粗调所述线结构光的入射姿态,模拟渲染渐开线齿面上的微观结构对于所述线结构光的微观反射,观察分析轮齿间的多次反射效应,根据所述评定方法确定静态线结构光测量姿态的最优解;

细调模块,用于增加齿轮回转运动,分析动态测量过程中,所述渐开线齿面对所述线结构光的动态反射作用,根据所述评定方法评价当前所述线结构光的入射姿态,不断微调所述线结构光的入射角度,直至所述无效测量点减少至最少,完成所述线结构光传感器的测量姿态调节。

6.根据权利要求5所述的测量姿态调节装置,其特征在于,所述评定模块具体用于:统计测量过程中所述线结构光照射到所述渐开线齿面后的无效测量点,根据所述无效测量点占总测量点的比例来评价当前所述线结构光的入射姿态;

其中,所述无效测量点包括未接收到的点和经多次反射被接收到的点。

7.根据权利要求5所述的测量姿态调节装置,其特征在于,所述第一构建模块具体包括:测量子模块,用于测量被测齿轮的表面反射特性;

模型构建子模块,用于根据所述表面反射特性,构建所述被测齿轮的表面混合反射模型;

齿轮构建子模块,用于根据所述表面混合反射模型,构建虚拟数字齿轮。

8.根据权利要求7所述的测量姿态调节装置,其特征在于,所述表面混合反射模型包括镜面反射成分和漫反射成分。