一种基于对齐靶标的钢桥节段模拟预拼装方法技术

本发明专利技术提供了一种基于对齐靶标的钢桥节段模拟预拼装方法，包括以下步骤：将对齐靶标分别放置于两个待拼装的钢桥节段待匹配面的两角和中段端部；利用两个待拼装的钢桥节段的完整三维点云，得到各个对齐靶标的反射槽中心点坐标和正表面的法向量；以其中一个钢桥节段的三个对齐靶标的正表面的法向量为参考，旋转另一个钢桥节段使两个待拼装的钢桥节段待匹配面的平行；基于旋转后的两个钢桥节段的反射槽中心点计算平移向量，并基于平移向量平移其中一个钢桥节段，使得两个待拼装的钢桥节段的三维点云在待匹配面相切。本发明专利技术可大幅提高节段模拟预匹配拼接精度。段模拟预匹配拼接精度。段模拟预匹配拼接精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于对齐靶标的钢桥节段模拟预拼装方法


[0001]本专利技术属于桥预拼装
，具体涉及一种基于对齐靶标的钢桥节段模拟预拼装方法。

技术介绍

[0002]钢桥在架设之前，通常要求在制造厂开展实体预拼工作，校核钢桥的块段制造精度以及块段之间拼装效果，以便于及时进行纠正。由于实体预拼工作对拼接场地要求高、需要专业吊装设备、工作周期长、经济性较差，因此越来越多的科研工程人员开始研究数字化模拟预拼装方法。
[0003]当前使用最广泛的数字化模拟预拼装方法是采用三维激光扫描仪，利用三维激光扫描仪扫描分别获取各个钢桥节段完整三维点云，利用相关软件在计算机端将各个钢桥节段的三维点云拼接形成钢桥的完整三维模型，然后在钢桥的三维模型在进行测量比对从而完成钢桥节段模拟预拼装。
[0004]各个节段之间的匹配拼接是保证模拟预拼装精度的关键。当前，节段间的匹配拼接是在拼接截面上选取拼接参考点，采用六参数变换方法，实现多节段三维点云坐标系的统一，完成钢桥多节段的拼接。拼接参考点的选取通常有两种方法：
[0005]第一种方法是利用拼接截面的螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于对齐靶标的钢桥节段模拟预拼装方法，其特征在于：包括以下步骤：将对齐靶标分别放置于两个待拼装的钢桥节段待匹配面；每个待拼装的钢桥节段至少放置有3个对齐靶标；放置于每个待拼装的钢桥节段的对齐靶标数量相同且放置位置相同；获取两个待拼装的钢桥节段的完整三维点云；利用两个待拼装的钢桥节段的完整三维点云，拟合得到各个对齐靶标的反射槽中心点坐标和正表面的法向量；以其中一个钢桥节段的三个对齐靶标的正表面的法向量为参考，以两个钢桥节段上对应的对齐靶标正表面法向量夹角等于180
°
、对应的对齐靶标中心连线平行为优化目标，采用最小二乘算法求解旋转矩阵；依据求得的旋转矩阵，旋转另一个钢桥节段，使两个待拼装的钢桥节段待匹配面的平行；基于旋转后的两个钢桥节段的反射槽中心点计算平移向量，并基于平移向量平移其中一个钢桥节段，使得两个待拼装的钢桥节段的三维点云在待匹配面相切。2.根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于：所述对齐靶标放置于待拼装的钢桥节段底板或者顶板的加劲肋或者焊接边；至少有2个对齐靶标同时放置于同一个待拼装的钢桥节段底板或者顶板的焊接边上；同一个待拼装的钢桥节段的顶板和底板上均设置有对齐靶标。3.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于：所述对齐靶标包括第一靶标；所述第一靶标包括相互垂直且一体化固定连接的第一主板和第一侧板；所述第一主板与处于待匹配面的钢桥节段表面相贴合；所述第一侧板与垂直于待匹配面的钢桥节段表面相贴合；第一主板和第一侧板与钢桥节段的贴合面上设置有磁吸环；所述第一主板未与钢桥节段贴合的侧面上设置有反射槽；所述第一靶标放置于钢桥节段底板中部、顶板中部或者加劲肋。4.根据权利要求2所述的一种方法，其特征在于：所述对齐靶标包括第二靶标；所述第二靶标放置于钢桥节段顶板或者底板两角；所述第二靶标包括第二主板、第二侧板和第三侧板；第二侧板和第三侧板分别与第二主板相互垂直且一体化固定连接；第二侧板和第三侧板分别位于第二主板相邻的两侧；所述第二主板与处于待匹配面的钢桥节段表面相贴合；所述第二侧板和第三侧板分别与垂直于待匹配面的钢桥节段表面相贴合；第二主板、第二侧板和第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗博仁，余绍淮，刘德强，吴游宇，余飞，徐乔，
申请(专利权)人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：