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申请/专利权人：天津大学四川创新研究院

摘要：本发明涉及厚度检测技术领域，公开了一种基于太赫兹的涂层厚度检测方法及系统，该方法包括：建立机器人基座坐标系，标定法兰盘中心点映射关系；平面法标定激光测距传感器与法兰坐标系映射；利用太赫兹标定板确定激光测距传感器的检测距离；进行被测物检测和建模数据获取；控制机器人定位、采集局部平面数据，并与被测物法向量比对，自动调整机器人；根据角度差值判断是否调整机器人位置；采集环境信息并校正测量距离，测量距离与检测距离比对获得最终测量距离；最后根据最终测量距离进行太赫兹时域光谱测量。本发明具备自动化、高精度、非接触等优势，提高了涂层厚度测量的精度和自动化程度，减少操作人员技术依赖。

主权项：1.一种基于太赫兹的涂层厚度检测方法，其特征在于，包括：建立机器人基座坐标系，使用探针法标定法兰盘中心点并获得所述法兰盘与机器人基座坐标系间的映射关系；用平面法标定激光测距传感器与法兰坐标系的映射关系；使用带有涂层的太赫兹标定板确定所述激光测距传感器的检测距离；当确定所述检测距离后，进行被测物检测；当检测到被测物时，对所述被测物进行图像采集并获取所述被测物的建模数据，根据所述建模数据确定初始采样坐标；控制机器人移至所述初始采样坐标后，采集所述激光测距传感器距离采样点局部平面的向量方向和测量距离，将所述被测物的平面目标法向量与所述向量方向进行比对，根据比对结果判断是否对调整所述机器人；其中，获取所述平面目标法向量与所述向量方向的角度差值△θ，将所述角度差值△θ与预设角度差值阈值θmax进行比对，根据比对结果判断是否调整所述机器人；当△θ＞θmax时，判定对所述机器人进行调整；当△θ≤θmax时，判定不对所述机器人进行调整；当判定是否调整所述机器人后，采集所述激光测距传感器的测量距离并采集环境信息，根据所述环境信息对所述测量距离进行校正，获取校正后的测量距离；将所述校正后的测量距离与所述检测距离进行比对，根据比对结果判断是否对所述校正后的测量距离进行调整，获得最终测量距离；当获得所述最终测量距离后，控制太赫兹传感器进行太赫兹时域光谱测量；所述建立机器人基座坐标系，使用探针法标定法兰盘中心点并获得所述法兰盘与机器人基座坐标系间的映射关系，包括：以所述机器人基座为原点建立三维坐标系，记为机器人基座坐标系OR；以所述法兰盘的中心点为原点建立三维坐标系，记为法兰坐标系OF；在所述法兰盘上安装标准探针，在不同姿态下控制所述探针接触同一触点，获得所述基座坐标系OR与所述法兰坐标系OF在三维空间里的位置转换关系；所述用平面法标定激光测距传感器与法兰坐标系的映射关系，包括：通过标定平面构造所述激光测距传感器的位置参数约束方程来构建所述激光测距传感器与法兰坐标系的映射关系；所述构造所述激光测距传感器的位置参数约束方程，通过下式获得： 其中，An，Bn，Cn表示第n次标定时标定板的平面方程系数，n为标定次数，且n＞6；x0，y0，z0表示为待标定的空间坐标，ln表示第n次激光位移传感器的测距值；Dn表示第n次标定时标定板的平面方程的常数项；在获得所述激光测距传感器与法兰坐标系的映射关系后，所述使用带有涂层的太赫兹标定板确定所述激光测距传感器的检测距离，还包括：移动所述机器人将太赫兹传感器垂直于所述太赫兹标定板，采集所述太赫兹传感器的信号强度Q0，将所述信号强度Q0与预设强度阈值Qmin进行比对，根据比对结果判断是否对所述太赫兹传感器位置进行调整；当Q0≥Qmin时，判定不对所述太赫兹传感器位置进行调整，并记录此时所述太赫兹传感器坐标位置，根据所述坐标位置获得检测距离L1；当Q0＜Qmin时，判定对所述太赫兹传感器位置进行调整，移动所述机器人直至Q0≥Qmin并记录此时所述太赫兹传感器坐标位置，根据所述坐标位置获得检测距离L1；所述环境信息包括环境温度W0、环境湿度S0和灰尘浓度H0。

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