一种位姿测量方法、系统、装置及测量设备与流程

1.本发明涉及位姿测量技术领域，特别是涉及一种位姿测量方法、系统、装置及测量设备。


背景技术：

2.在智能装备应用于隧道的数字化施工过程中，对准确测量智能装备与隧道坐标系之间的位姿提出了强烈需求。例如在隧道的数字化施工过程中，为保证智能装备实时采集并记录施工数据信息，需要在智能装备与隧道坐标系之间建立准确的位姿，确保施工过程中所采集的施工数据信息与实际施工数据信息一致，从而指导施工，为后续质量检验提供有效可靠的数据信息。
3.智能装备的位姿测量方法通常分为惯性测量法、视觉测量法、电磁测量法、光学直接测量法等，一般认为光学直接测量法精度最高。在光学直接测量法中需要在智能装备上构建预设的设备坐标系，常规使用多标靶构建预设的设备坐标系，其在智能装备上安装多个有一定距离棱镜，通过全站仪向每个棱镜发射的激光的反射光确定每个棱镜在目标坐标系上，例如隧道坐标系上的坐标，进而通过坐标获取预设的设备坐标系，最终得到智能装备上预设的设备坐标系与隧道坐标系之间的转换关系也即位姿。
4.由于在智能装备上能够安装多个有一定距离棱镜的位置有限，进而存在遮挡棱镜的情况，例如智能装备的机械臂在运动过程中可能会遮挡棱镜，此时全站仪无法发射激光到棱镜或接收棱镜的反射光，也就无法获取棱镜在目标坐标系上的坐标，无法通过坐标获取预设的设备坐标系，实用性较差。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种位姿测量方法、系统、装置及测量设备，该方案中应用于位姿测量领域，通过预设的标志坐标系，建立起预设的设备坐标系与目标坐标系之间的转换关系，进而可以获取待测设备在目标坐标系中的位姿，且只需在被测设备上安装一个标定装置，通过第一点和反射的第二点和第三点就能构建预设的标志坐标系，安装位置自由，可以安装在任一不会被遮挡的位置，实用性较高。
6.为解决上述技术问题，本技术提供了一种位姿测量方法，包括：
7.通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，其中，所述标定装置安装于待测设备，所述标定装置包括体积小于预设值的底座、固定于所述底座的第一反射模块及固定于所述底座与所述底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块，所述第一点位于所述第一反射模块中心，所述第二点位于所述第二反射模块接收所述全站仪发射的激光并反射到的第一挡板上，所述第三点位于所述第三反射模块接收所述全站仪发射的激光并反射到的第二挡板上，所述第四点位于所述全站仪上；
8.通过所述目标坐标系下的所述目标坐标a、b、c和d构建所述待测设备预设的标志
坐标系，并获取与所述目标坐标系之间的转换矩阵t1，所述预设的标志坐标系与所述待测设备预设的设备坐标系之间存在转换矩阵t2；
9.通过所述预设的设备坐标系与所述目标坐标系之间的转换矩阵t1*t2获取所述待测设备在所述目标坐标系中的位姿，所述位姿为所述预设的设备坐标系与所述目标坐标系之间位移和旋转变化。
10.优选的，在与所述底座形成三角形的所述第二反射模块和所述第三反射模块之外设置透明外壳。
11.优选的，通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d之前，还包括：
12.控制所述全站仪在所述目标坐标系下设站，所述全站仪在设站后获取的坐标为所述目标坐标系下的目标坐标。
13.优选的，通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，包括：
14.在所述全站仪分别发射激光至所述标定装置标定的所述第一点、所述第二点、所述第三点和所述第四点并分别接收反射光后，获取所述目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d。
15.优选的，在所述第一反射模块上设置刻度。
16.优选的，所述第一挡板和所述第二挡板为所述待测设备周围能够进行反射的物体。
17.优选的，通过所述目标坐标系下的所述目标坐标a、b、c和d构建所述待测设备预设的标志坐标系，并获取与所述目标坐标系之间的转换矩阵t1，包括：
18.s21：将所述第二反射模块上接收所述全站仪发射的激光的第五点在所述目标坐标系下的目标坐标e和所述第三反射模块上接收所述全站仪发射的激光的第六点在所述目标坐标系下的目标坐标f均设置为所述a；
19.s22：获取所述第五点在所述预设的标志坐标系下的标志坐标e0和所述第六点在所述预设的标志坐标系下的标志坐标f0；
20.s23：通过公式p
x
＝(ed/|ed| eb/|eb|)/|ed/|ed| eb/|eb||获取所述预设的标志坐标系的x轴方向上单位向量p
x
；
21.s24：通过公式pr＝(fd/|fd| fc/|fc|)/|fd/|fd| fc/|fc||获取所述预设的标志坐标系上单位向量pr；
22.s25：通过公式pz＝p
x
×
pr获取所述预设的标志坐标系的z轴方向上单位向量pz；
23.s26：通过公式py＝p
x
×
pz获取所述预设的标志坐标系的y轴方向上单位向量py；
24.s27：通过构建所述待测设备预设的标志坐标系的所述p
x
、所述py和所述pz以及所述目标坐标系的x轴、y轴和z轴上的单位向量获取所述预设的标志坐标系和所述目标坐标系之间的转换矩阵t1；
25.s28：令e1＝t1*e0，f1＝t1*f0；
26.s29：通过公式λ＝|e
1-e|2 |f
1-f|2获取误差λ，并判断所述误差λ是否小于阈值，若是，进入s31，若否，进入s30；
27.s30：令e＝e1，f＝f1，并进入s23；
28.s31：获取所述待测设备预设的标志坐标系与所述目标坐标系之间的转换矩阵t1。
29.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种位姿测量系统，包括：
30.目标坐标获取单元，用于通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，其中，所述标定装置安装于待测设备，所述标定装置包括体积小于预设值的底座、固定于所述底座的第一反射模块及固定于所述底座与所述底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块，所述第一点位于所述第一反射模块中心，所述第二点位于所述第二反射模块接收所述全站仪发射的激光并反射到的第一挡板上，所述第三点位于所述第三反射模块接收所述全站仪发射的激光并反射到的第二挡板上，所述第四点位于所述全站仪上；
31.转换矩阵获取单元，用于通过所述目标坐标系下的所述目标坐标a、b、c和d构建所述待测设备预设的标志坐标系，并获取与所述目标坐标系之间的转换矩阵t1，所述预设的标志坐标系与所述待测设备预设的设备坐标系之间存在转换矩阵t2；
32.位姿获取单元，用于通过所述预设的设备坐标系与所述目标坐标系之间的转换矩阵t1*t2获取所述待测设备在所述目标坐标系中的位姿，所述位姿为所述预设的设备坐标系与所述目标坐标系之间位移和旋转变化。
33.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种位姿测量装置，包括：
34.存储器，用于存储计算机程序；
35.处理器，用于执行所述计算机程序以实现所述位姿测量方法的步骤。
36.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种测量设备，包括标定装置和全站仪，还包括所述位姿测量装置，所述全站仪与所述位姿测量装置连接；所述标定装置安装于待测设备，用于标定第一点、第二点、第三点和第四点，所述标定装置包括体积小于预设值的底座、固定于所述底座的第一反射模块及固定于所述底座与所述底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块，所述第一点位于所述第一反射模块中心，所述第二点位于所述第二反射模块接收所述全站仪发射的激光并反射到的第一挡板上，所述第三点位于所述第三反射模块接收所述全站仪发射的激光并反射到的第二挡板上，所述第四点位于所述全站仪上；所述全站仪用于测量所述标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，并发送给所述位姿测量装置。
37.本技术提供了一种位姿测量方法、系统、装置及测量设备，该方案中，通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标，进而构建待测设备预设的标志坐标系，并获取与目标坐标系之间的转换矩阵t1，预设的标志坐标系与待测设备预设的设备坐标系之间存在转换矩阵t2；通过转换矩阵t1*t2获取待测设备在目标坐标系中的位姿。应用于位姿测量领域，通过预设的标志坐标系，建立起预设的设备坐标系与目标坐标系之间的转换关系，进而可以获取待测设备在目标坐标系中的位姿，且只需在被测设备上安装一个标定装置，通过第一点和反射的第二点和第三点就能构建预设的标志坐标系，安装位置自由，可以安装在任一不会被遮挡的位置，实用性较高。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本技术提供的一种位姿测量方法的流程示意图；
40.图2为本技术提供的一种标定装置的结构示意图；
41.图3为本技术提供的另一种标定装置的结构示意图；
42.图4为本技术提供的一种位姿传递关系的结构示意图；
43.图5为本技术提供的一种获取转换矩阵的流程示意图；
44.图6为本技术提供的一种位姿测量系统的结构示意图；
45.图7为本技术提供的一种位姿测量装置的结构示意图；
46.图8为本技术提供的一种测量设备的结构示意图。
具体实施方式
47.本技术的核心是提供一种位姿测量方法、系统、装置及测量设备，该方案中应用于位姿测量领域，通过预设的标志坐标系，建立起预设的设备坐标系与目标坐标系之间的转换关系，进而可以获取待测设备在目标坐标系中的位姿，且只需在被测设备上安装一个标定装置，通过第一点和反射的第二点和第三点就能构建预设的标志坐标系，安装位置自由，可以安装在任一不会被遮挡的位置，实用性较高。
48.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术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，都属于本技术保护的范围。
49.请参照图1、图2、图3和图4，图1为本技术提供的一种位姿测量方法的流程示意图，图2为本技术提供的一种标定装置的结构示意图，图3为本技术提供的另一种标定装置的结构示意图，图4为本技术提供的一种位姿传递关系的结构示意图，位姿测量方法，包括：
50.s11：通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，其中，标定装置安装于待测设备，标定装置包括体积小于预设值的底座、固定于底座的第一反射模块及固定于底座与底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块，第一点位于第一反射模块中心，第二点位于第二反射模块接收全站仪发射的激光并反射到的第一挡板上，第三点位于第三反射模块接收全站仪发射的激光并反射到的第二挡板上，第四点位于全站仪上；
51.s12：通过目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d构建待测设备预设的标志坐标系，并获取与目标坐标系之间的转换矩阵t1，预设的标志坐标系与待测设备预设的设备坐标系之间存在转换矩阵t2；
52.s13：通过预设的设备坐标系与目标坐标系之间的转换矩阵t1*t2获取待测设备在目标坐标系中的位姿，位姿为预设的设备坐标系与目标坐标系之间位移和旋转变化。
53.在智能装备应用于隧道的数字化施工过程中，对准确测量智能装备与隧道坐标系之间的位姿提出了强烈需求。例如在隧道的数字化施工过程中，为保证智能装备实时采集并记录施工数据信息，需要在智能装备与隧道坐标系之间建立准确的位姿，确保施工过程中所采集的施工数据信息与实际施工数据信息一致，从而指导施工，为后续质量检验提供
有效可靠的数据信息。
54.现有技术中，智能装备的位姿测量方法通常分为惯性测量法、视觉测量法、电磁测量法、光学直接测量法等，一般认为光学直接测量法精度最高。在光学直接测量法中需要在智能装备上构建预设的设备坐标系，常规使用多标靶构建预设的设备坐标系，其在智能装备上安装多个有一定距离棱镜，通过全站仪向每个棱镜发射的激光的反射光确定每个棱镜在目标坐标系上，例如隧道坐标系上的坐标，进而通过坐标获取预设的设备坐标系，最终得到智能装备上预设的设备坐标系与隧道坐标系之间的转换关系也即位姿。由于在智能装备上能够安装多个有一定距离棱镜的位置有限，进而存在遮挡棱镜的情况，例如智能装备的机械臂在运动过程中可能会遮挡棱镜，此时全站仪无法发射激光到棱镜或接收棱镜的反射光，也就无法获取棱镜在目标坐标系上的坐标，无法通过坐标获取预设的设备坐标系，实用性较差。
55.本技术中，最终的目的也是为了获取预设的设备坐标系和目标坐标系之间的转换关系，即获取待测设备的位姿。具体的，待测设备可以为应用于隧道的数字化施工过程中的智能装备，目标坐标系为隧道坐标系(人为根据需要进行设定)，该智能设备可以通过可移动的检测点对隧道中的施工数据进行测量，当智能设备通过自身预设的设备坐标系获取可移动的检测点在预设的设备坐标系上的设备坐标，进而通过预设的设备坐标系和目标坐标系之间的转换关系即待测设备的位姿，得到可移动的检测点在目标坐标系上的目标坐标，从而获取可移动的检测点位于隧道的位置，通过待测设备的位姿避免动态检测可移动的检测点的目标坐标带来的不便。而本技术中通过构建预设的标志坐标系，作为桥梁，间接获取预设的设备坐标系和目标坐标系之间的转换关系，即待测设备的位姿。
56.具体的，由于待测设备存在预设的标志坐标系和预设的设备坐标系，且预设的标志坐标系和预设的设备坐标系之间存在预设的转换矩阵t2，因而当构建好预设的标志坐标系，并获取其与目标坐标系之间的转换矩阵t1后，就可以由转换矩阵t1*t2获取预设的设备坐标系和目标坐标系之间的转换关系，即待测设备的位姿，t1*t2也表征了位姿的传递关系。可以参照图4，预设的标志坐标系和预设的设备坐标系均为待测设备预先设置好的(预设的标志坐标系已知，预设的设备坐标系未知)，而目标坐标系与待测设备无关，为操作人员根据需求自行设定。
57.对于如何构建预设的标志坐标系，本技术创建了一种标定装置，安装于待测设备，一个标定装置即可实现构建预设的标志坐标系，因而存在更自由的安装位置，不易受到遮挡，参照图2，该标定装置包括体积小于预设值的底座(可以安装于待测设备上，与待测设备组合形成刚体)、固定于底座的第一反射模块及固定于底座与底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块，底座起到了对其上器件的支撑作用，整体结构简单，实现了单标靶构建预设的标志坐标系，即只需要在待测设备上标定一个测量标靶即第一点，另外三个确定预设的标志坐标系的点：第二点由第二反射模块反射产生、第三点由第三反射模块反射产生、第四点位于全站仪上，均标定于待测设备外，且标定装置为无源设备，体型小巧简单轻便，安装方便，在标定完相应的点后，配合单台全站仪即可快速准确测量任意场景下待测设备的6自由度位姿。
58.且对底座的体积进行限定是为了使第一反射模块、第二反射模块和第三反射模块的位置更加紧凑，一方面减小标定装置所占空间；另一方面，参照图3，可以近似将目标坐标
a作为第二反射模块上接收全站仪发射的激光并反射的点的坐标(例如图3中目标坐标e)和第三反射模块上接收全站仪发射的激光并反射的点的坐标(例如图3中目标坐标f)，目标坐标a作为预设的标志坐标系的原点的坐标。其中，第二反射模块和第三反射模块之间的夹角根据实际情况而定，以近似90度为最佳。
59.该需要说明的是，由于标定装置的结构，全站仪向第二反射模块和第三反射模块发射的激光的夹角可以较小，此时对于通过反射的第二点和第三点构建的预设的标定坐标系没有影响，适应于待测设备所处空间较小的情况，可有效提高狭小空间小角度定位精度，降低全站仪在小角度标靶定位中存在的误差，提高位姿测量精度的同时也降低一线人员的测量难度。但是在现有技术中，当设置在待测设备上的多个棱镜间的距离较小时，此时全站仪向多个棱镜发射的激光的夹角较小，无法构建出三维的预设的设备坐标系，因此多个棱镜间需要一定距离，通过全站仪获取棱镜的坐标时就可能收受到待测设备所处空间的限制，不易于获取。
60.此外，第一反射模块、第二反射模块和第三反射模块可以由镜片或棱镜构成，也可以由任何能够反射激光的其它材质构成；第一反射模块的形状可以为圆形，第二反射模块和第三反射模块可以为相同的矩形，此处不作特别限定。其中，全站仪向第一反射模块、第二反射模块和第三反射模块发射激光时可以分别对准其中心发射。
61.综上，本技术提供了一种位姿测量方法，该方案中，通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标，进而构建待测设备预设的标志坐标系，并获取与目标坐标系之间的转换矩阵t1，预设的标志坐标系与待测设备预设的设备坐标系之间存在转换矩阵t2；通过转换矩阵t1*t2获取待测设备在目标坐标系中的位姿。应用于位姿测量领域，通过预设的标志坐标系，建立起预设的设备坐标系与目标坐标系之间的转换关系，进而可以获取待测设备在目标坐标系中的位姿，且只需在被测设备上安装一个标定装置，通过第一点和反射的第二点和第三点就能构建预设的标志坐标系，安装位置自由，可以安装在任一不会被遮挡的位置，实用性较高。
62.在上述实施例的基础上：
63.作为一种优选的实施例，在与底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块之外设置透明外壳。
64.本实施例中，请参照图2，第二反射模块、第三反射模块和底座构成了一个三角形，为了保护第二反射模块和第三反射模块，避免外界的碰撞，可以在构成的三角形外面设置透明外壳，具体可以为长方体的透明外壳，在保护的同时也不影响接收并反射激光。
65.作为一种优选的实施例，通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d之前，还包括：
66.控制全站仪在目标坐标系下设站，全站仪在设站后获取的坐标为目标坐标系下的目标坐标。
67.本实施例中，为了通过全站仪获取目标坐标系下的目标坐标，就需要预先控制全站仪在目标坐标系下设站，即可以预先将目标坐标系的相关设定输入全站仪中，使全站仪可以基于目标坐标系测量某点的目标坐标。
68.作为一种优选的实施例，通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，包括：
69.在全站仪分别发射激光至标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点并分别接收反射光后，获取目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d。
70.本实施例中，在标定装置标定好第一点、第二点、第三点和第四点后，通过全站仪获取标定的点的目标坐标的具体方式为，全站仪对准标定的第一点并向其发射激光，在接收发射光后，由接收的反射光可以测量第一点的目标坐标a，第二点、第三点和第四点的目标坐标b、c和d也由同理可得。
71.作为一种优选的实施例，在第一反射模块上设置刻度。
72.本实施例中，可以参照图2，以第一反射模块为圆形为例，位于第一反射模块上的交叉十字线上设有刻度，通过刻度可以标定第一反射模块的圆心为第一点，使标定装置标定的第一点更为精准，减小误差；此外，第二反射模块和第三反射模块上也可以设置刻度。
73.作为一种优选的实施例，第一挡板和第二挡板为待测设备周围能够进行反射的物体。
74.本实施例中，标定装置标定的第二点位于的第一挡板，标定的第三点位于的第二挡板，考虑到后续通过全站仪获取第二点和第三点的目标坐标，因此第一挡板和第二挡板必须能够反射激光，此处的第一挡板和第二挡板可以直接为待测设备周围能够对全站仪发射的激光进行反射的物体，也可以为人为设置的例如反光板，此处不作特别限定。
75.请参照图5，图5为本技术提供的一种获取转换矩阵的流程示意图。
76.作为一种优选的实施例，通过目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d构建待测设备预设的标志坐标系，并获取与目标坐标系之间的转换矩阵t1，包括：
77.s21：将第二反射模块上接收全站仪发射的激光的第五点在目标坐标系下的目标坐标e和第三反射模块上接收全站仪发射的激光的第六点在目标坐标系下的目标坐标f均设置为a；
78.s22：获取第五点在预设的标志坐标系下的标志坐标e0和第六点在预设的标志坐标系下的标志坐标f0；
79.s23：通过公式p
x
＝(ed/|ed| eb/|eb|)/|ed/|ed| eb/|eb||获取预设的标志坐标系的x轴方向上单位向量p
x
；
80.s24：通过公式pr＝(fd/|fd| fc/|fc|)/|fd/|fd| fc/|fc||获取预设的标志坐标系上单位向量pr；
81.s25：通过公式pz＝p
x
×
pr获取预设的标志坐标系的z轴方向上单位向量pz；
82.s26：通过公式py＝p
x
×
pz获取预设的标志坐标系的y轴方向上单位向量py；
83.s27：通过构建待测设备预设的标志坐标系的p
x
、py和pz以及目标坐标系的x轴、y轴和z轴上的单位向量获取预设的标志坐标系和目标坐标系之间的转换矩阵t1；
84.s28：令e1＝t1*e0，f1＝t1*f0；
85.s29：通过公式λ＝|e
1-e|2 |f
1-f|2获取误差λ，并判断误差λ是否小于阈值，若是，进入s31，若否，进入s30；
86.s30：令e＝e1，f＝f1，并进入s23；
87.s31：获取待测设备预设的标志坐标系与目标坐标系之间的转换矩阵t1。
88.本实施例中，采用迭代算法来获取转换矩阵t1，具体的，参照图3，由于底座的体积小于预设值，此时忽略第二反射模块和第三反射模块到第一反射模块的距离，在s11中近似
将目标坐标a作为第五点的目标坐标e和第六点的目标坐标f，目标坐标a作为预设的标志坐标系的原点的坐标；s12中，可以人工测量获取第五点和第六点在预设的标志坐标系下的标志坐标e0和标志坐标f0；通过s23至s26构建预设的标志坐标系：s23中，通过向量ed和向量eb获取全站仪发射的激光在第二反射模块上产生的入射激光和反射激光之间角平分线上在目标坐标系下的单位向量p
x
，并将其作为预设的标志坐标系的x轴方向上的单位向量；s24中，通过向量fd和向量fc获取全站仪发射的激光在第三反射模块上产生的入射激光和反射激光之间角平分线上在目标坐标系下的单位向量pr；s25中，由于单位向量pr与单位向量p
x
都位于同一平面，例如xy平面，且不平行，此时单位向量pr叉乘单位向量p
x
即可获取与xy平面垂直的单位向量pz，并将其作为预设的标志坐标系的z轴方向上单位向量；s26中，预设的标志坐标系的x轴方向上的单位向量p
x
和z轴方向上单位向量pz都已获取，将其叉乘即可获取预设的标志坐标系的y轴方向上单位向量py；此时预设的标志坐标系已构建完成。
89.然后，在s27中，可以将p
x
、py和pz构成一个向量矩阵，并将目标坐标系的x轴、y轴和z轴上的单位向量(目标坐标系为人为设定，x轴、y轴和z轴上的单位向量已知)也构成一个向量矩阵，求取两个向量矩阵之间的转换矩阵t1；之后，s28将s22中获取的标志坐标e0和标志坐标f0分别通过转换矩阵t1获取目标坐标系下的目标坐标e1和f1；在s29中，获取通过转换矩阵t1得到的e1和一开始近似等于a的e之间的误差，同理获取f1和f之间的误差，当两个误差之和不小于阈值时，此时需要在s30中，令e＝e1，f＝f1，并以此来再次构建预设的标志坐标系，直至最终通过标志坐标和转换矩阵t1获取的点的目标坐标与构建预设的标志坐标系的相同的点的目标坐标之间的误差小于阈值才输出转换矩阵t1，通过迭代算法获取更为精确的转换矩阵t1。
90.请参照图6，图6为本技术提供的一种位姿测量系统的结构示意图，包括：
91.目标坐标获取单元1，用于通过全站仪获取标定装置标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，其中，标定装置安装于待测设备，标定装置包括体积小于预设值的底座、固定于底座的第一反射模块及固定于底座与底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块，第一点位于第一反射模块中心，第二点位于第二反射模块接收全站仪发射的激光并反射到的第一挡板上，第三点位于第三反射模块接收全站仪发射的激光并反射到的第二挡板上，第四点位于全站仪上；
92.转换矩阵获取单元2，用于通过目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d构建待测设备预设的标志坐标系，并获取与目标坐标系之间的转换矩阵t1，预设的标志坐标系与待测设备预设的设备坐标系之间存在转换矩阵t2；
93.位姿获取单元3，用于通过预设的设备坐标系与目标坐标系之间的转换矩阵t1*t2获取待测设备在目标坐标系中的位姿，位姿为预设的设备坐标系与目标坐标系之间位移和旋转变化。
94.对于本技术提供的一种位姿测量系统的介绍，请参照上述实施例，本技术此处不再赘述。
95.请参照图7，图7为本技术提供的一种位姿测量装置的结构示意图，包括：
96.存储器4，用于存储计算机程序；
97.处理器5，用于执行计算机程序以实现位姿测量方法的步骤。
98.对于本技术提供的一种位姿测量装置的介绍，请参照上述实施例，本技术此处不
再赘述。
99.请参照图8，图8为本技术提供的一种测量设备的结构示意图，包括标定装置6和全站仪7，还包括位姿测量装置8，全站仪7与位姿测量装置8连接；标定装置6安装于待测设备，用于标定第一点、第二点、第三点和第四点，标定装置6包括体积小于预设值的底座、固定于底座的第一反射模块及固定于底座与底座形成三角形的第二反射模块和第三反射模块，第一点位于第一反射模块中心，第二点位于第二反射模块接收全站仪7发射的激光并反射到的第一挡板上，第三点位于第三反射模块接收全站仪7发射的激光并反射到的第二挡板上，第四点位于全站仪7上；全站仪7用于测量标定装置6标定的第一点、第二点、第三点和第四点在目标坐标系下的目标坐标a、b、c和d，并发送给位姿测量装置8。
100.对于本技术提供的一种测量设备中的位姿测量装置8的介绍，请参照上述实施例，本技术此处不再赘述。
101.需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
102.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。