柔性在线白车身坐标测量系统由相对独立的两部分组成，多自由度的工业机器人和安装在机器人末端关节的立体视觉传感器。测量过程为：当机器人接收到开始测量信号后，就按预先规划的测量路径带动视觉传感器运动，依次使被测点进入到传感器的测量区域内，由视觉传感器和测量主机完成测量。测量结束后，机器人回到初始状态，并发送测量完毕信号。系统工作原理示意图如图1所示。

图1 机器人柔性白车身坐标测量系统图 Fig.1 Flexible measurement system based on robot for BIW

系统中存在4个坐标系。其中，与机器人相关的两个坐标系，安装机器人时确定的基坐标系统O_bX_bY_bZ_b和机器人末端关节坐标系O_hX_hY_hZ_h，车身在生产线上由定位系统确定的车身坐标系O_wX_wY_xZ_w和视觉传感器测量坐标系O_cX_cY_cZ_c。测量的结果即确定被测点P在车身坐标系O_wX_wY_wZ_w下的坐标P_wt。从图1可以看出

P_wt=Z×B×X×P_c （1）(www.daowen.com)

式中，P_c为被测点P在视觉传感器测量坐标系下的坐标值；X为机器人手眼关系，即机器人末端关节坐标系与视觉传感器测量坐标系之间的变换关系；B为机器人末端关节坐标系与机器人基坐标系之间的坐标变换关系，它可以由机器人的正向运动学模型及各个关节变量值获得；Z为机器人基坐标系与白车身坐标系之间的位置变换关系。

式（1）中，X和Z为未知值。由于视觉传感器与机器人末端关节刚性连接，测量过程中两者相对位置不变，所以X在测量中恒定。同样，机器人基坐标系相对于白车身坐标系的位置关系也是不变的，即Z值恒定。因此，通过标定可以将这两个关系在测量前计算出。

通过以上分析，只要得到P点在视觉传感器测量坐标系下的坐标P_c，根据式（1），可计算出P点在车身坐标系下的坐标P_wt。