一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法与流程

1.本发明涉及激光位移传感器参数标定技术领域，具体地说，涉及一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法。


背景技术：

2.激光位移传感器具有非接触、测量速度快、分辨率高等特点，采用激光位移传感器的法向检测技术在飞机壁板法向检测、自动化制孔等领域具有重要应用。法向检测系统通常包括4个激光位移传感器，由此组成四通道激光位移传感器。由于激光位移传感器存在安装误差，而且在使用过程中的振动会导致传感器偏离安装位置，进而导致四通道激光位移传感器的法向检测精度下降。因此，有必要对四通道激光位移传感器的光束方向和位置进行标定。
3.基于标准平面进行标定的方法需要移动若干次平面，由四通道激光位移传感器返回的测量数据构建足够多的平面方程，进而求解激光位移传感器的光束方向和位置。这些平面的姿态有两个限制条件：1.平面移动的范围需要在四个激光位移传感器的量程范围内；2.平面两两之间的夹角不能过小，否则容易得到病态方程，这会导致求解的标定参数偏离真实解。采用随机的方法生成平面，由于存在不确定性，因此不一定能够满足条件，而且这还会导致生成平面的工作量变大。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中生成平面存在不确定性，且会导致生成平面的工作量变大的问题，针对四通道激光位移传感器标定装置，提出一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，首先判断是否存在初始平面数据，若存在，进行验证初始平面，验证初始平面通过后，采用已存在初始平面数据；若不存在或者验证初始平面不通过，初始化平面，得到平移轴d轴的基准位置和旋转轴位置的安全范围，然后在安全范围内分别调整旋转轴的位置，寻找初始平面，最后保存初始平面数据，实现了在快速地找出平面移动的范围的同时，准确找出一个初始平面。
5.本发明具体实现内容如下：一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，所述四通道激光位移传感器标定装置包括旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴和平移轴d轴，包括以下步骤：步骤1：判断是否存在初始平面数据；步骤2：若存在初始平面数据，验证当前平面是否处于初始平面位置；步骤3：若验证初始平面通过，读取并保存初始平面数据；步骤4：若不存在初始平面数据或验证初始平面不通过，初始化平面，得到平移轴d轴的基准位置和旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴位置的安全范围；步骤5：在安全范围内分别调整旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴的位置，寻找初始平面，并保存初始平面数据。
6.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：读取步骤1中存在的初始平面数据，将当前平面移动到初始平面位置后，读取四通道激光位移传感器的测量值；步骤2.2：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则初始化平面；若四个所述测量值均未超出量程，则计算四个所述测量值的平均值和标准差；步骤2.3：判断所述标准差是否大于等于初始平面数据中已存在标准差的1.2倍，若大于等于已存在标准差的1.2倍，则初始化平面；否则初始平面验证通过。
7.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1：设置旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴脉冲的旋转轴安全范围，并将旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴和平移轴d轴的脉冲设置为0，关闭电机，将平面回到零位，电机重新上电；步骤4.2：在所述旋转轴安全范围内，将脉冲步长设置为旋转轴安全范围最大值的十二分之一，设置脉冲调整平移轴d轴平移至平面，读取四通道激光位移传感器测量值；步骤4.3：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则调整平移轴d轴平移至平面；若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则得到d轴的基准位置；步骤4.4：增加若干次脉冲，调整平移轴d轴，计算测量值变化量的平均值作为平面位移量，得到d轴脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.5：将平移轴d轴平移到基准位置，在设定的平移轴安全范围内，将平移轴安全范围最大值的三十一分之一作为脉冲步长，设置3个相同脉冲，调整旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴平移至平面，读取四通道激光位移传感器的测量值，计算四通道激光位移传感器测量值变化量的平均值，并将平均值作为平面位移量，得到旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.6：判断四个测量值是否超出量程，若四个测量值均未超出量程，则调整旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴平移平面；若存在一个激光位移传感器测量值超出量程，则得到旋转轴a轴、旋转轴b轴和旋转轴c轴的最大脉冲，并将所述最大脉冲作为所述旋转轴安全范围的最大值。
8.为了更好地实现本发明，进一步地，所述步骤5具体包括以下步骤：步骤5.1：设定误差、脉冲步长、旋转轴a轴的位置、旋转轴b轴的位置和旋转轴c的位置；步骤5.2：在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴a轴位置，移动平面，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.3：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴a轴位置；否则更新误差、旋转轴a轴的位置；步骤5.4：判断在旋转轴安全范围内，设置脉冲调整旋转轴a轴位置，判断遍历是否完成，若遍历没有完成，则继续设置脉冲调整旋转轴a轴位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴b轴位置；步骤5.5：将旋转轴a轴调整至最佳位置，在安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置
脉冲调整旋转轴b轴位置，移动平面，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.6：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴b轴位置；否则更新误差、旋转轴b轴的位置；步骤5.7：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴b轴位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴b轴位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴c轴位置；步骤5.8：将旋转轴a轴、旋转轴b轴调整至最佳位置，在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴c轴位置，移动平面，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.9：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴c轴位置；否则更新误差、旋转轴c轴的位置；步骤5.10：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴c轴位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴c轴位置，若遍历完成，根据旋转轴a轴的位置、旋转轴b轴的位置、旋转轴c轴的位置，得到初始平面位置。
9.为了更好地实现本发明，进一步地，步骤5.1中所述旋转轴a轴的位置、旋转轴b轴的位置和旋转轴c的位置为所述旋转轴安全范围的二分之一。
10.为了更好地实现本发明，进一步地，所述激光位移器量程为25mm～35mm。
11.本发明具有以下有益效果：本发明能够快速地找出平面移动的范围，还能准确找出一个初始平面，解决了现有随机生成四通道激光位移传感器标定装置的标定平面存在不确定性，且会导致生成平面的工作量变大的问题。
附图说明
12.图1是本技术实施例提供的标定装置示意图。
13.图2是本技术实施例提供的总体流程图。
14.图3是本技术实施例提供的验证初始平面流程图。
15.图4是本技术实施例提供的平面初始化流程图。
16.图5是本技术实施例提供的寻找初始平面流程图。
17.其中1、平面，2、旋转轴a轴，3、旋转轴b轴，4、旋转轴c轴，5、平移轴d轴，6、导轨。
具体实施方式
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.实施例1：本实施例先说明四通道激光位移传感器标定装置的结构。四通道激光位移传感器标定装置，包括旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4和平移轴d轴5。然后，针对该结构的四通道激光位移传感器标定装置，提出一种标定平面生成方法。
21.具体地，本实施例公开了一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，包括以下步骤：步骤1：判断是否存在初始平面数据；步骤2：若存在初始平面数据，验证当前平面1是否处于初始平面位置；进一步地，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：读取步骤1中存在的初始平面数据，将当前平面1移动到初始平面位置，读取四通道激光位移传感器的测量值；步骤2.2：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则初始化当前平面1；若四个所述测量值均未超出量程，则计算四个所述测量值的平均值和标准差；步骤2.3：判断所述标准差是否大于等于初始平面数据中已存在标准差的1.2倍，若大于等于已存在标准差的1.2倍，则初始化当前平面1；否则初始平面验证通过。
22.步骤3：若验证初始平面通过，读取并保存初始平面数据；步骤4：若不存在初始平面数据或验证初始平面不通过，初始化当前平面1，得到平移轴d轴5的基准位置和旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4位置的安全范围；进一步地，所述步骤4具体包括以下步骤：步骤41：设置旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4脉冲的旋转轴安全范围，并将旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4和平移轴d轴5的脉冲设置为0，关闭电机，将当前平面1移动至零位，电机重新上电；步骤4.2：在所述旋转轴安全范围内，将脉冲步长设置为旋转轴安全范围最大值的十二分之一，设置脉冲调整平移轴d轴5平移至当前平面1，读取四通道激光位移传感器测量值；步骤4.3：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则调整平移轴d轴5平移至当前平面1；若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则得到d轴的基准位置；步骤4.4：增加若干次脉冲，调整平移轴d轴5，计算测量值变化量的平均值作为平面位移量，得到d轴脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.5：将平移轴d轴5平移到基准位置，在设定的平移轴安全范围内，将平移轴安全范围最大值的三十一分之一作为脉冲步长，设置3个相同脉冲，调整旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4平移至当前平面1，读取四通道激光位移传感器的测量值，计算四通道激光位移传感器测量值变化量的平均值，并将平均值作为平面位移量，得到旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4脉冲数与平面位移量的关系；
步骤4.6：判断四个测量值是否超出量程，若四个测量值均未超出量程，则调整旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4平移至当前平面1；若存在一个激光位移传感器测量值超出量程，则将旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4的最大脉冲作为所述旋转轴安全范围的最大值。
23.步骤5：在安全范围内分别调整旋转轴a轴2、旋转轴b轴3和旋转轴c轴4的位置，确定初始平面，并保存初始平面数据。
24.进一步地，所述步骤5具体包括以下步骤：步骤5.1：设定预设误差、脉冲步长、旋转轴a轴2的位置、旋转轴b轴3的位置和旋转轴c的位置；步骤5.2：在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴a轴2位置，移动当前平面1，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.3：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴a轴2的位置；否则更新误差、旋转轴a轴2的位置；步骤5.4：判断在旋转轴安全范围内，判断设置脉冲调整旋转轴a轴2位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴a轴2的位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴b轴3的位置；步骤5.5：将旋转轴a轴2调整至设定的最佳位置，在安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴b轴3的位置，移动当前平面1，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.6：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴b轴3的位置；否则更新误差、旋转轴b轴3的位置；步骤5.7：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴b轴3位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴b轴3位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴c轴4的位置；步骤5.8：将旋转轴a轴2和旋转轴b轴3调整至设定的最佳位置，在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴c轴4的位置，移动当前平面1，读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.9：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴c轴4的位置；否则更新误差、旋转轴c轴4的位置；步骤5.10：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴c轴4的位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴c轴4的位置，若遍历完成，根据旋转轴a轴2的位置、旋转轴b轴3的位置、旋转轴c轴4的位置，确定初始平面位置。
25.进一步地，步骤5.1中所述旋转轴a轴2的位置、旋转轴b轴3的位置和旋转轴c的位置为旋转轴安全范围的二分之一。
26.进一步地，所述激光位移器量程为25mm～35mm。
27.实施例2：本实施例在上述实施例1的基础上，以一个具体的实施例进行详细说明。如图1所示，为四通道激光位移传感器标定装置示意图，包含四个电机分别控制四个轴的转动或平
移，由连杆带动来改变平面姿态。其中，旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4电机驱动平面偏转，平移轴d轴5电机驱动平面在导轨6上平移。如图2所示，标定平面的生成方法包括以下步骤：步骤1、判断是否存在初始平面数据。若存在初始平面数据，则进入步骤2进行验证当前平面1状态是否处于初始平面位置。若不存在初始平面数据，则进入步骤3进行当前平面1初始化，得到平移轴d轴5的基准位置和旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4位置的安全范围。
28.步骤2、步骤1中存在初始平面数据best_a、best_b、best_c，last_error，进行验证初始平面。
29.如图3所示，步骤2具体包括以下步骤。
30.步骤2.1、读取步骤1中存在初始平面数据，将当前平面1移动到初始平面位置后，读取四通道激光位移传感器测量值ch1、ch2、ch3、ch4。
31.步骤2.2、判断四个测量值是否存在超出激光位移传感器量程，若存在一个激光位移传感器测量值超出量程，则进入步骤3进行平面初始化；若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则计算四个测量值的平均值及其标准差，其中激光位移传感器量程为25mm-35mm。
32.其中，平均值ch=(ch1+ch2+ch3+ch4)/4；误差error=|ch1-ch|+|ch2-ch|+|ch3-ch|+|ch4-ch|；步骤2.3、判断标准差是否大于等于初始平面数据中已有标准差的1.2倍。若大于等于已有标准差的1.2倍，则进入步骤3进行平面初始化；否则初始平面验证通过。
33.步骤3、步骤2中验证初始平面通过后，采用步骤1中已存在初始平面数据。
34.步骤4、步骤1中不存在初始平面数据，或者步骤2验证初始平面不通过，进行平面初始化，得到平移轴d轴5的基准位置和旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4位置的安全范围。
35.如图4所示，步骤4具体包括以下步骤。
36.步骤4.1、进行电子归零，将旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4的脉冲安全范围设置为0到6000，旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4、平移轴d轴5的脉冲设置为0。关闭电机，机械回零，使得当前平面1回到零位，然后电机重新上电。
37.步骤4.2、从0到max1，其中max1=6000，以步长500，设置脉冲，调整平移轴d轴5由远及近平移平面，读取四通道激光位移传感器测量值ch1、ch2、ch3、ch4。步长=max1/12。
38.步骤4.3、判断四个测量值是否存在超出量程，若存在一个激光位移传感器测量值超出量程，则进入步骤4.2调整平移轴d轴5平移当前平面1；若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则得到平移轴d轴5的基准位置。例如，平移轴d轴5脉冲增加到3000时，四个激光位移传感器测量值分别为34.98mm、34.97mm、34.98mm、34.99mm。此时，四个激光位移传感器测量值均未超出量程，平移轴d轴5脉冲的基准位置为3000。
39.步骤4.4、得到平移轴d轴5的基准位置后，增加若干次脉冲，调整平移轴d轴5。计算四通道激光位移传感器测量值变化量的平均值作为平面位移量，得到平移轴d轴5脉冲数与平面位移量的关系。
40.步骤4.5、将平移轴d轴5的设置到基准位置，从0到max2，其中max2=15500，以步长
500，设置3个相同脉冲，调整旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4由远及近平移当前平面1，读取四通道激光位移传感器测量值ch1、ch2、ch3、ch4。计算四通道激光位移传感器测量值变化量的平均值ch作为平面位移量，得到abc轴脉冲数与平面位移量的关系。其中步长=max2/31。
41.步骤4.6、判断四个测量值是否存在超出量程，若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则进入步骤4.5调整旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4平移当前平面1；若存在一个激光位移传感器测量值超出量程，则得到旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4最大脉冲end_pos，即旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4脉冲的安全范围是0到end_pos。例如，当旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4脉冲增加到10000时，存在一个传感器的测量值小于25mm，则旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4脉冲的安全范围是0到10000。
42.步骤5、在安全范围内分别调整旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4的位置，寻找初始平面。
43.如图5所示，步骤5具体包括以下步骤。
44.步骤5.1、预设误差last_error=100mm、脉冲步长step=100、旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4的位置best_a、best_b、best_c取安全范围一半。
45.步骤5.2、在安全范围内，以脉冲步长step为间隔，设置脉冲调整旋转轴a轴2位置。移动当前平面1，读取四通道激光位移传感器测量值ch1、ch2、ch3、ch4。计算四个测量值的平均值及其标准差。
46.步骤5.3、判断标准差是否大于预设误差last_error。若大于预设误差last_error，则进入步骤5.2设置脉冲调整旋转轴a轴2位置；否则更新误差、旋转轴a轴2的位置best_a。
47.步骤5.4、判断在安全范围内，设置脉冲调整旋转轴a轴2位置，是否遍历完成。如果没有遍历完成，则进入步骤5.2继续设置脉冲调整旋转轴a轴2位置。如果遍历完成，则进入步骤5.5设置脉冲调整旋转轴b轴3位置。
48.步骤5.5、将旋转轴a轴2调整至最佳位置best_a，在安全范围内，以脉冲步长step为间隔，设置脉冲调整旋转轴b轴3位置。移动当前平面1，读取四通道激光位移传感器测量值。计算四个测量值的平均值及其标准差。
49.步骤5.6、判断标准差是否大于预设误差last_error。若大于预设误差，则进入步骤5.5设置脉冲调整旋转轴b轴3位置；否则更新误差、旋转轴b轴3的位置best_b。
50.步骤5.7、判断在安全范围内，设置脉冲调整旋转轴b轴3位置，是否遍历完成。如果没有遍历完成，则进入步骤5.5继续设置脉冲调整旋转轴b轴3位置。如果遍历完成，则进入步骤5.8设置脉冲调整旋转轴c轴4位置。
51.步骤5.8、将旋转轴a轴2、旋转轴b轴3调整至最佳位置best_a、best_b，在安全范围内，以脉冲步长step为间隔，设置脉冲调整旋转轴c轴4位置。移动平面，读取四通道激光位移传感器测量值。计算四个测量值的平均值及其标准差。
52.步骤5.9、判断标准差是否大于预设误差last_error。若大于预设误差，则进入步骤5.8设置脉冲调整旋转轴c轴4位置；否则更新误差、旋转轴c轴4的位置best_c。
53.步骤5.10、判断在安全范围内，设置脉冲调整旋转轴c轴4位置，是否遍历完成。如果没有遍历完成，则进入步骤5.8继续设置脉冲调整旋转轴c轴4位置。如果遍历完成，得到
旋转轴a轴2、旋转轴b轴3、旋转轴c轴4轴的位置best_a、best_b、best_c，即初始平面位置。
54.步骤6、保存初始平面数据best_a、best_b、best_c、last_error。
55.本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
56.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，所述四通道激光位移传感器标定装置包括旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）和平移轴d轴（5），其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：判断是否存在初始平面数据；步骤2：若存在初始平面数据，验证当前平面（1）是否处于初始平面位置；步骤3：若验证初始平面通过，读取并保存初始平面数据；步骤4：若不存在初始平面数据或验证初始平面不通过，初始化当前平面（1），得到平移轴d轴（5）的基准位置和旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）位置的安全范围；步骤5：在安全范围内分别调整旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）的位置，确定初始平面，并保存初始平面数据。2.根据权利要求1所述的一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1：读取步骤1中存在的初始平面数据，将当前平面（1）移动到初始平面位置，读取四通道激光位移传感器的测量值；步骤2.2：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则初始化当前平面（1）；若四个所述测量值均未超出量程，则计算四个所述测量值的平均值和标准差；步骤2.3：判断所述标准差是否大于等于初始平面数据中已存在标准差的1.2倍，若大于等于已存在标准差的1.2倍，则初始化当前平面（1）；否则初始平面验证通过。3.根据权利要求1所述的一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，其特征在于，所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1：设置旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）脉冲的旋转轴安全范围，并将旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）和平移轴d轴（5）的脉冲设置为0，关闭电机，将当前平面（1）移动至零位，电机重新上电；步骤4.2：在所述旋转轴安全范围内，将脉冲步长设置为旋转轴安全范围最大值的十二分之一，设置脉冲调整平移轴d轴（5）平移至当前平面（1），读取四通道激光位移传感器测量值；步骤4.3：判断四个所述测量值是否超出量程，若存在一个所述测量值超出量程，则调整平移轴d轴（5）平移至当前平面（1）；若四个激光位移传感器测量值均未超出量程，则得到d轴的基准位置；步骤4.4：增加若干次脉冲，调整平移轴d轴（5），计算测量值变化量的平均值作为平面位移量，得到d轴脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.5：将平移轴d轴（5）平移到基准位置，在设定的平移轴安全范围内，将平移轴安全范围最大值的三十一分之一作为脉冲步长，设置3个相同脉冲，调整旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）平移至当前平面（1），读取四通道激光位移传感器的测量值，计算四通道激光位移传感器测量值变化量的平均值，并将平均值作为平面位移量，得到旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）脉冲数与平面位移量的关系；步骤4.6：判断四个测量值是否超出量程，若四个测量值均未超出量程，则调整旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）平移至当前平面（1）；若存在一个激光位移传感器测
量值超出量程，则将旋转轴a轴（2）、旋转轴b轴（3）和旋转轴c轴（4）的最大脉冲作为所述旋转轴安全范围的最大值。4.根据权利要求3所述的一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，其特征在于，所述步骤5具体包括以下步骤：步骤5.1：设定预设误差、脉冲步长、旋转轴a轴（2）的位置、旋转轴b轴（3）的位置和旋转轴c的位置；步骤5.2：在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴a轴（2）位置，移动当前平面（1），读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.3：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴a轴（2）的位置；否则更新误差、旋转轴a轴（2）的位置；步骤5.4：判断在旋转轴安全范围内，判断设置脉冲调整旋转轴a轴（2）位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴a轴（2）的位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴b轴（3）的位置；步骤5.5：将旋转轴a轴（2）调整至设定的最佳位置，在安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴b轴（3）的位置，移动当前平面（1），读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.6：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴b轴（3）的位置；否则更新误差、旋转轴b轴（3）的位置；步骤5.7：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴b轴（3）位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴b轴（3）位置，若遍历完成，则设置脉冲调整旋转轴c轴（4）的位置；步骤5.8：将旋转轴a轴（2）和旋转轴b轴（3）调整至设定的最佳位置，在旋转轴安全范围内，以脉冲步长为间隔，设置脉冲调整旋转轴c轴（4）的位置，移动当前平面（1），读取四通道激光位移传感器测量值，计算四个测量值的平均值及其标准差；步骤5.9：判断标准差是否大于预设误差，若大于预设误差，则设置脉冲调整旋转轴c轴（4）的位置；否则更新误差、旋转轴c轴（4）的位置；步骤5.10：在旋转轴安全范围内判断设置脉冲调整旋转轴c轴（4）的位置是否遍历完成，若没有遍历完成，则继续设置脉冲调整旋转轴c轴（4）的位置，若遍历完成，根据旋转轴a轴（2）的位置、旋转轴b轴（3）的位置、旋转轴c轴（4）的位置，确定初始平面位置。5.根据权利要求4所述的一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，其特征在于，步骤5.1中所述旋转轴a轴（2）的位置、旋转轴b轴（3）的位置和旋转轴c的位置为旋转轴安全范围的二分之一。6.根据权利要求2-5任一项所述的一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法，其特征在于，所述激光位移器量程为25mm～35mm。

技术总结
本发明涉及激光位移传感器参数标定技术领域，具体地说，涉及一种四通道激光位移传感器标定装置的标定平面生成方法。该方法针对四通道激光位移传感器标定装置，首先判断是否存在初始平面数据，若存在，进行验证初始平面，验证初始平面通过后，采用已存在初始平面数据；若不存在或者验证初始平面不通过，初始化平面，得到平移轴D轴的基准位置和旋转轴位置的安全范围，然后在安全范围内分别调整旋转轴的位置，寻找初始平面，最后保存初始平面数据，实现了在快速地找出平面移动的范围的同时，准确找出一个初始平面。找出一个初始平面。找出一个初始平面。


技术研发人员：文洲 韩利亚 缑建杰 陈代鑫 朱绪胜
受保护的技术使用者：成都飞机工业（集团）有限责任公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/21