(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211107414.5 (22)申请日 2022.09.13 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 地址 150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西 大直街92号 (72)发明人 刘永猛　栗瑞瑞　孙传智　谭久彬　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 专利代理师 陈晶 (51)Int.Cl. G06F 17/16(2006.01) G01B 21/24(2006.01) (54)发明名称 基于测量轴与 同轴度评定轴基准统一的同 轴度测量方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于测量轴与 同轴度评 定轴基准统一的同轴度测量方法及系统， 属于同 轴度测量技术领域， 其中， 该方法包括： 建立测量 坐标系和评定坐标系， 在测量坐标系下测量标准 器的两端圆心位置； 根据两端圆心位置求解评定 坐标系与测量坐标系之间的旋转矩阵； 在测量坐 标系下测量第j个测量截面圆心位置， 根据旋转 矩阵求解评定坐标系下标准器第j个测量截面偏 心， 其中， j为正整数； 迭代执行前一步测量多个 测量截面偏心进行标准器同轴度评定。 该方法通 过坐标变换， 实现了同轴度标准器测量和评定基 准的统一， 对提高同轴度测量精度具有重要意 义。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 115422501 A 2022.12.02 CN 115422501 A 1.一种基于测量轴与同轴度评定轴基准统一的同轴度测量方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： 步骤S1， 建立测量坐标系和评定坐标系， 在所述测量坐标系下测量标准器的两端圆心 位置； 步骤S2， 根据 所述两端圆心位置求解所述评定坐标系与所述测量坐标系之间的旋转矩 阵； 步骤S3， 在所述测量坐标系下测量第j个测量截面圆心位置， 根据所述旋转矩阵求解所 述评定坐标系下 标准器第j个测量截面偏心， 其中， j为 正整数； 以及 步骤S4， 迭代执 行步骤S3测量多个测量截面偏心进行 标准器同轴度评 定。 2.根据权利要求1所述的基于测量轴与同轴度评定轴基准统一的同轴度测量方法， 其 特征在于， 所述测量坐标系以标准器下端面圆心O1为圆心， 以转台0 °为x轴， 以转台回转轴 为z轴， 所述评定坐标系以标准器下端面圆心O1为圆心， 以O1和O2连线为z轴， 其中， O2为所述 测量坐标系的上端圆心。 3.根据权利要求1所述的基于测量轴与同轴度评定轴基准统一的同轴度测量方法， 其 特征在于， 所述 步骤S2具体包括： 步骤S201， 根据所述两端圆心位置， 确定圆心O2在所述测量坐标系下的第一位置向量， 以及圆心O2在所述评 定坐标系下的第二 位置向量； 步骤S202， 根据所述第一 位置向量和所述第二 位置向量评 定轴方向 向量； 步骤S203， 根据所述轴方向向量确定单位向量， 根据所述单位向量、 所述第一位置向量 和所述第二 位置向量 求解旋转矩阵。 4.根据权利要求1所述的基于测量轴与同轴度评定轴基准统一的同轴度测量方法， 其 特征在于， 所述 步骤S3具体包括： 步骤S301， 根据所述旋转矩阵设所述测量坐标系下标准器第j个测量截面几何形心Ojc (xjc,yjc,zjc)在所述评 定坐标系下表示 为Oje(xje,yje,zje)； 步骤S302， 根据所述Oje(xje,yje,zje)求解所述评定坐标系下标准器第j个测量截面偏 心。 5.一种基于测量轴与同轴度评 定轴基准统一的同轴度测量系统， 其特 征在于， 包括： 构建坐标系模块， 用于建立测量坐标系和评定坐标系， 在所述测量坐标系下测量标准 器的两端圆心位置； 求解旋转矩阵模块， 用于根据 所述两端圆心位置求解所述评定坐标系与所述测量坐标 系之间的旋转矩阵； 求解测量截面偏心模块， 用于在所述测量坐标系下测量第j个测量截面圆心位置， 根据 所述旋转矩阵求 解所述评 定坐标系下 标准器第j个测量截面偏心； 以及 同轴度评定模块， 用于迭代执行所述求解测量截面偏心模块测量多个测量截面偏心进 行标准器同轴度评 定。 6.根据权利要求5所述的基于测量轴与同轴度评定轴基准统一的同轴度测量系统， 其 特征在于， 所述测量坐标系以标准器下端面圆心O1为圆心， 以转台0 °为x轴， 以转台回转轴 为z轴， 所述评定坐标系以标准器下端面圆心O1为圆心， 以O1和O2连线为z轴， 其中， O2为所述 测量坐标系的上端圆心。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115422501 A 27.根据权利要求5所述的基于测量轴与同轴度评定轴基准统一的同轴度测量系统， 其 特征在于， 所述 求解旋转矩阵模块具体包括： 确定单元， 用于根据所述两端圆心位置， 确定圆心O2在所述测量坐标系下的第一位置向 量， 以及圆心O2在所述评 定坐标系下的第二 位置向量； 评定单元， 用于根据所述第一 位置向量和所述第二 位置向量评 定轴方向 向量； 第一求解单元， 用于根据 所述轴方向向量确定单位向量， 根据 所述单位向量、 所述第一 位置向量和所述第二 位置向量 求解旋转矩阵。 8.根据权利要求5所述的基于测量轴与同轴度评定轴基准统一的同轴度测量系统， 其 特征在于， 所述 求解测量截面偏心模块具体包括： 设定单元， 用于根据所述旋转矩阵设所述测量坐标系下标准器第j个测量截面几何形 心Ojc(xjc,yjc,zjc)在所述评 定坐标系下表示 为Oje(xje,yje,zje)； 第二求解单元， 用于根据所述Oje(xje,yje,zje)求解所述评定坐标系下标准器第j个测量 截面偏心。 9.一种计算机设备， 其特征在于， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器 上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时， 实现如权利要求 1‑4中任一所述 的基于测量轴与同轴度评 定轴基准统一的同轴度测量方法。 10.一种非临时性计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计 算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1‑4中任一所述的基于测量轴与同轴度评定轴基 准统一的同轴度测量方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115422501 A 3