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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利基于阶段划分的关节式坐标测量机操作评价方法及系统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：CN115752324B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202211464996.2，技术领域涉及：G01B21/04；该发明授权基于阶段划分的关节式坐标测量机操作评价方法及系统是由王文;王家豪;孙佳欢;黄峰;宋猛;岳树清;张恒毅;方威;卢科青;杨贺;陈占锋;王传勇设计研发完成，并于2022-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于阶段划分的关节式坐标测量机操作评价方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于阶段划分的关节式坐标测量机操作评价方法；该方法如下：一、数据采集。二、操作阶段划分。三、对操作的测量操作进行评价。四、根据步骤三得到的评分对操作员进行评价。本发明通过采集测量操作中的加速度信号，按时序对每一次采点操作进行划分，并将每一次采点操作划分为测量臂摆动阶段和测量接触阶段，将测量操作特征信号分阶段记录于数据库中，为测量操作的评价提供基础。此外，本发明基于加速度、测量力信号和操作阶段划分，在每个测量操作阶段分别构建了多方面的评价指标，实现了操作员测量操作的过程性评价，并实现了对摆动加速度过大、测量接触不稳定和测量力过大这三类不当操作的警告提示。

本发明授权基于阶段划分的关节式坐标测量机操作评价方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于阶段划分的关节式坐标测量机操作评价方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤一、操作员使用关节式坐标测量机对特征标准件上的多个被测位置进行数据采集；关节式坐标测量机的测头上安装有加速度传感器和力传感器轴加速度传感器在操作过程中检测测头的加速度变化；力传感器在操作过程中检测测头测针受到的测量力变化； 加速度传感器测得的加速度信号和力传感器测得的测量力信号经过预处理；预处理的具体过程为对加速度信号和测量力信号进行时间上的统一，并对加速度信号、测量力信号进行低通滤波处理； 步骤二、操作阶段划分 根据测头的加速度变化，将整个测量操作过程划分为多个测量采点操作，并将每个测量采点操作划分为测量臂摆动阶段和测量接触阶段； 划分的过程为：提取加速度变化曲线中出现突变尖峰和移动信号的时刻；以出现突变尖峰的时刻到出现下一个移动信号的时刻作为一个测量接触阶段；以出现移动信号的时刻到出现下一个突变尖峰的时刻作为一个测量臂摆动阶段； 所述突变尖峰的识别方法为：首先根据差分算法识别出加速度的波峰、波谷；以每个波峰两侧的波谷之间的加速度曲线为一次波动；将一次波动识别为突变尖峰需满足以下条件：条件1、前一个波谷与波峰相隔时间小于第一判断阈值，且前一个波谷与波峰的连线的斜率大于第二判断阈值；条件2、后一个波谷与波峰相隔时间小于第三判断阈值；后一个波谷与波峰的连线的斜率绝对值大于第四判断阈值；条件3、后一个波谷之后的第一判断时长内加速度绝对值信号的标准差小于第五判断阈值； 所述移动信号的识别方法为：从测量起始时刻开始，在加速度变化曲线上寻找第一个稳定接触区间；稳定接触区间为加速度标准差低于第六判断阈值且时长等于第二判断时长的区间；找到稳定接触区间后，取稳定接触区间后的第一个达到移动速度阈值的时刻作为检测到移动信号的时刻；从移动信号的时刻开始继续向后寻找稳定接触区间，依此交替往复，得到所有移动信号；移动速度阈值为上一个稳定接触区间的加速度均值的1.4-1.6倍； 当出现相邻两个移动信号之间未识别到突变尖峰的情况时，从该两个移动信号之间的稳定接触区间的开始时刻作为一个测量接触阶段的开始时刻； 步骤三、对操作的测量操作进行评价； 3-1.针对每个测量臂摆动阶段分别计算评价指标 3-1-1.计算摆动平稳性评分A1如下式所示： 其中，Jmax为测量臂摆动阶段中各加速度采样点的急动度的最大值；J0为预设的平稳性优秀参数； 3-1-2.计算摆动阶段用时评分A2如下式所示： 其中，Tbd为测量臂摆动阶段的时长，T10为预设的摆动用时优秀参数； 3-1-3.计算摆动加速度评分A3如下式所示： 其中，amax为测量臂摆动阶段的加速度最大值；a10为预设的摆动加速度阈值； 3-2.针对每个测量接触阶段分别计算评价指标； 3-2-1.计算测量接触稳定性评分A如下式所示： 其中，为测量接触阶段的加速度平均值；a为预设的测量加速度均值优秀参数；a20为预设的测量加速度最大阈值； 3-2-2.计算测量力波动评分A如下式所示： 其中，Smax为测量接触阶段中各测量力采样点的测量力波动值的最大值；一个测量力采样点的测量力波动值等于该测量力采样点测得测量力值与下一测量力采样点测得测量力值之差的绝对值除以测量力采样间隔；S为预设的测量力波动值优秀参数； 3-2-3.计算测量阶段用时评分A如下式所示： 其中，Tjc为测量接触阶段的时长，T20为预设的测量用时优秀参数； 3-2-4.计算最大测量力评分A7如下式所示： 其中，fmax为测量接触阶段的测头测量力最大值；f0为预设的最大测量力阈值； 计算得到评分A1～A7的数值大于100时，取值设为100；计算得到评分A1～A7的数值小于0时，取值设为0； 步骤四、根据步骤三得到的评分A1～A7对操作员进行评价； 分别计算所有测量臂摆动阶段的评分A1～A3的平均值，作为针对测量臂摆动的三个评价指标总评分B1～B3；分别计算所有测量接触阶段的评分A4～A7的平均值，作为针对测量接触的三个评价指标总评分B4～B7； 计算综合评分M如下： M＝k1B1+k2B2+k3B3+k4B4+k5B5+k6B6+k7B7 其中，k1-k7为7项评价指标的权重系数；k1+k2+k3+k4+k5+k6+k7＝1； 综合评分M越高，则操作员对关节式坐标测量机的操作越优秀。

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