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龙图腾网恭喜南京航空航天大学申请的专利大尺寸平板类模具空间姿态的分布式精密测量装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN112648938B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202011458345.3，技术领域涉及：G01B11/26；该发明授权大尺寸平板类模具空间姿态的分布式精密测量装置及方法是由叶文华;杨高杰;叶柳康;陈西忍;储祥宇设计研发完成，并于2020-12-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本大尺寸平板类模具空间姿态的分布式精密测量装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种大尺寸平板类模具空间姿态的分布式精密测量装置及方法，涉及模具类工件几何量测量技术领域。以实现提升模具定位精度和效率，扩大其适用范围，并能保护模具表面。所述测量装置包括四套搭载线激光轮廓仪2的三维高精运动机构1、XYZ三向偏角测量与控制系统3以及控制计算机4，所述XYZ三向偏角测量与控制系统3用于对所述激光轮廓仪2采集的三维数据进行实时获取、分析与对模具5的空间姿态在XYZ三个方向的偏角计算与评定。本发明所述测量装置能实现对被测模具的空间姿态的偏角计算与评定的功能，测量速度快，效率和精度高，克服了传统大尺寸平板类模具空间姿态的测量方法及装置的不足。

本发明授权大尺寸平板类模具空间姿态的分布式精密测量装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种大尺寸平板类模具空间姿态的分布式精密测量方法，其特征在于，所述测量方法基于测量装置来实现； 所述测量装置包括四套搭载线激光轮廓仪2的三维高精运动机构1、XYZ三向偏角测量与控制系统3以及控制计算机4，四套所述三维高精运动机构1以及控制计算机4都安装在工作台8上，所述XYZ三向偏角测量与控制系统3安装在所述控制计算机4上，通过XYZ三向偏角测量与控制系统3分别控制四套所述三维高精运动机构1，使得固定安装在四套所述三维高精运动机构1横向导轨上的四个线激光轮廓仪2分别进行X、Y、Z三向的运动； 所述XYZ三向偏角测量与控制系统3用于对所述激光轮廓仪2三维测量数据进行实时采集、分析与模具5在XYZ三个方向的偏角评定； 按以下方法进行测量： S1、系统标定：建立系统的坐标转换模型，主要包括激光轮廓仪坐标系OL-XLYLZL、三维高精运动机构坐标系OP-XPYPZP和机床坐标系OM-XMYMZM，为了实现测量系统中坐标系的统一，需要通过标定得到坐标系之间的转换矩阵；先将激光轮廓仪坐标系标定到运动机构坐标系，通过高斯-牛顿迭代法求解出三维高精运动机构坐标系与机床坐标系的坐标转换关系，实现坐标系的统一； S2、机构初始化：XYZ三向偏角测量与控制系统、激光轮廓仪、三维高精运动机构初始化； S3、三维高精运动机构控制：四套搭载线激光轮廓仪2的三维高精运动机构1分别对分布在模具5上表面的四个角或四条边的被测表面从一边到另一边进行自动扫描测量；先测量模具5上表面的几个小平面6，再测量对角或者对边小平面6上任意两个圆锥孔7； S4、实时位移数据采集：在扫描测量过程中，线激光轮廓仪2处于轮廓模式，XYZ三向偏角测量与控制系统3每隔一定时间读取线激光轮廓仪2产生的一条轮廓线数据，直至扫描完成，最后得到一系列被测表面轮廓线数据，采集这些包含表面信息的轮廓数据； S5、数据处理： S5.1、拟合模具上表面小平面得出平面方程：对采集得到的每个小平面6数据点按Z坐标值进行排序，去掉前面一小部分的最大点和后面一小部分的最小点，将剩下所有数据点从线激光轮廓仪的局部坐标系转换到机床坐标系上，按最小二乘法进行空间平面拟合，最小二乘评定法原理是指测量结果的最可信赖值应在残余误差平方和为最小的条件下求解令:最小，即 xi、yi、zi：测得的数据点的坐标值 Q：残余误差平方和 A、B、C为平面方程Ax+By-z+C＝0的方程系数； 确定系数矩阵中A，B，C的值之后，即可得到拟合平面的方程为Ax+By-z+C＝0获得所在平面后，求平面的法向矢量，即可求得模具上表面与两个坐标轴，即与机床坐标系X轴、Y轴相应的偏角； S5.2、通过模具上表面小平面上两孔圆心坐标拟合直线得出直线方程：对两圆锥孔7测量所得到的二个圆心坐标，分别从线激光轮廓仪的局部坐标系转换到机床坐标系上，计算这二个点所表示的空间直线方程，并求得这条直线在XOY平面上的投影与X轴或Y轴的夹角，即绕Z轴的转角； S5.3、得出模具空间位姿：通过步骤S5.1、S5.2得到模具5上表面与机床坐标系X、Y轴的偏角和绕Z轴的转角后，即可得出模具5的空间姿态。

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