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龙图腾网获悉中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所申请的专利一种发动机外形轮廓自动扫描检测系统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：CN116295089B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24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：202211103848.8，技术领域涉及：G01B11/24；该发明授权一种发动机外形轮廓自动扫描检测系统及方法是由邹志;何学军;孙安斌设计研发完成，并于2022-09-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种发动机外形轮廓自动扫描检测系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开的一种发动机外形轮廓自动扫描检测系统及方法，属于制造业几何量计量检测领域。本发明包括多目视觉测量系统、具有空间定位装置的线激光扫描仪、六轴机械臂、具有多个空间定位目标的发动机支撑平台、控制与数据分析软件。本发明基于光学实现对发动机外形轮廓的非接触式自动化扫描检测，本发明的检测系统搭载于六轴机械臂之上，能够实现机械臂路径实时补偿，不需要严格控制六轴机械臂与被测航空发动机的相对位置关系，实现发动机外形轮廓大面积的柔性自动化非接触式扫描检测，通过对发动机外形轮廓扫描数据进行全局拼接，降低传统手持式扫描仪扫描测量时连续拼接导致的拼接累计误差，提高检测精度，缩短检测周期，提高检测效率。

本发明授权一种发动机外形轮廓自动扫描检测系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种发动机外形轮廓自动扫描检测方法，其特征在于：用于实现一种发动机外形轮廓自动扫描检测方法的系统包括多目视觉测量系统、具有空间定位装置的线激光扫描仪、六轴机械臂、具有多个空间定位目标的发动机支撑平台、控制与数据分析软件； 通过线激光扫描仪获取发动机外形轮廓局部区域的三维形貌数据；通过六轴机械臂，实现发动机外形轮廓大范围自动化扫描；通过高精度升降平台与多目视觉测量系统，实现线激光扫描仪采集形貌数据的全局拼接；通过多目视觉测量系统对发动机支撑平台进行跟踪与空间位姿解算，实时解算被测发动机当前位姿与规划机械臂路径时的位姿差异，实现六轴机械臂的测量路径的自动补偿，降低传统手持式扫描仪扫描测量时连续拼接导致的拼接累计误差，提高检测精度； 所述方法包括如下步骤， 步骤一：根据被测发动机的尺寸，调整高精度升降平台，确定多目视觉测量系统的视野范围；对多目视觉测量系统相机间的相对位置关系进行标定，以其中一台相机的坐标系，建立多目视觉测量系统坐标系cs-dual； 步骤二：将棋盘格标定板放置在六轴机械臂末端，通过机械臂移动多个已知的空间位置，实现相对位置关系cs-dualPcs-robot_base的标定；该相对位置关系cs-dualPcs-robot_base是多目视觉测量系统坐标系cs-dual与六轴机械臂的基坐标系cs-robot_base的相对位置关系； 步骤三：利用多目视觉测量系统，对线激光扫描仪内部的相对位置关系cs-set1Pcs-scan进行标定；所述内部的相对位置关系cs-set1Pcs-scan是扫描主体结构坐标系cs-scan与空间定位装置坐标系cs-set1的相对位置关系； 步骤四：将线激光扫描仪安装在六轴机械臂末端； 步骤五：利用激光跟踪仪对发动机支撑平台上的多个空间定位目标进行空间坐标测量，建立发动机支撑平台坐标系cs-holder； 步骤六：将步骤二得到的相对位置关系cs-dualPcs-robot_base、发动机数字模型、发动机支撑平台数字模型、搭载线激光扫描仪的六轴机械臂数字模型导入机械臂路径设计软件中；通过机械臂路径设计软件，对机械臂末端的运行轨迹进行设计，设计时保证线激光扫描仪距离发动机表面保持一定距离，该距离为线激光扫描仪的景深距离；机械臂末端的运行轨迹即为六轴机械臂的测量路径； 步骤七：将六轴机械臂的测量路径导入控制与数据分析软件中，启动六轴机械臂，开始对发动机外形轮廓进行扫描测量；测量过程中，获得每一时刻多目视觉测量系统坐标系cs-dual相对于发动机支撑平台坐标系cs-holder的相对位置关系cs-holderPcs-dual，利用cs-holaderPcs-dual，计算发动机支撑平台坐标系cs-holder与六轴机械臂基座标系cs-robot_base的相对位置关系cs-robot_basePcs-holder； 步骤八：多目视觉测量系统通过测量线激光扫描仪上的空间定位装置，将线激光扫描仪扫描得到的点云数据对齐到发动机支撑平台坐标系中； 步骤8.1：获得扫描主体结构得到一系列点云坐标表示点云数据在线扫描主体结构坐标系cs-scan中的坐标，计算这些点云在线激光扫描仪的空间定位装置坐标系cs-set1下的坐标 步骤8.2：计算线激光扫描仪的空间定位装置坐标系cs-set1相对于多目视觉测量系统坐标系cs-dual的相对位置关系cs-dualPcs-set1； 步骤8.3：计算当前姿态下，多目视觉测量系统坐标系cs-dual相对于发动机支撑平台坐标系cs-holder的相对位置关系cs-holderPcs-dual； 步骤8.4：计算这些点云在发动机支撑平台坐标系cs-holder下的坐标 步骤九：计算六轴机械臂末端运动到下一位置的补偿路径； 计算六轴机械臂的补偿路径计算公式如下： 其中cs-holderPcs-dual为多目视觉测量系统坐标系cs-dual相对于发动机支撑平台坐标系cs-holder的实际相对位置关系，为发动机支撑平台坐标系cs-holder与六轴机械臂基座标系cs-robot_base的理论相对位置关系，控制与数据分析软件将计算得到的补偿后路径传递给六轴机械臂，控制机械臂末端按补偿后的路径移动； 步骤十：重复步骤七至步骤九，直至完成六轴机械臂全部的规划路径，完成发动机外形轮廓的全部关键部位扫描，期间可根据规划流程，通过发动机支撑平台移动发动机至不同位置，实现发动机的全部主体关键部位测量； 步骤十一：完成发动机主体关键部位全部扫描测量后，六轴机械臂搭载线激光扫描仪对发动机支撑平台的上的定位目标进行扫描； 步骤十二：利用定位目标的扫描数据，进行坐标最小二乘拟合，实现发动机测量数据与数学模型的拟合； 步骤十三：利用拟合后发动机测量数据与数学模型，计算发动机实际外形轮廓测量数据与发动机数字模型的偏差；计算时，对每个测量数据点向理论数模上做垂直投影，得到该测量数据点在发动机数字模型上的投影点，该投影点与测量数据点间的距离即为该测量位置的偏差值，所述偏差值通过控制软件自动解算得到，能够避免传统手持式扫描仪扫描测量时连续拼接导致的拼接累计误差，提高检测精度与检测效率。

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