【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械零件数字化测量，尤其涉及一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法及设备。
技术介绍
1、在民机制造过程中，钣金件在民机零件中占比较大，为检测的重点对象。相对于样板、卡尺以及塞尺等传统的人工检测手段，利用非接触激光扫描仪，同时结合机器人检测技术获取到的三维点云数据，可以更加准确完整地呈现零件在空间中的实际形貌特征，其评价结果更为全面，因此，该技术也越来越多的应用于民机钣金件检测工作中。
2、然而，民机钣金件存在多品种、小批量的特点，采用机器人夹持扫描设备的方式，一直存在着人工示教工作量大，测量效率低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法及设备，自动规划钣金件激光扫描路径，用以解决现有技术中采用机器人夹持扫描设备时，人工示教工作量大，测量效率低的缺陷，提高激光扫描过程的自动化与柔性化程度。
2、本专利技术提供一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，包括：
3、获取待测钣金件的结构数模的离散点云数据，所述待测钣金件的结构包括型面和切边；
4、基于所述待测钣金件的结构数模的离散点云数据，获取所述待测钣金件的型面的初始测点信息，基于所述型面的初始测点信息，得到所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息；基于所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息，得到所述型面的激光扫描路径；
5、基于所述待测钣金件的结构数模的离散点云数据，获取所述待测钣金件的切边的测
6、基于所述型面的激光扫描路径及所述切边的激光扫描路径，确定所述待测钣金件的激光扫描路径。
7、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，在获取待测钣金件的结构数模的离散点云数据之前，还包括：
8、建立摆正坐标系，基于所述摆正坐标系将待测钣金件的结构数模从初始姿态进行摆正。
9、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，在获取待测钣金件的结构数模的离散点云数据之前，还包括：
10、建立摆正坐标系，基于所述摆正坐标系将待测钣金件的结构数模从初始姿态进行摆正。
11、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，所述待测钣金件的型面包括多个子型面，
12、基于所述待测钣金件的结构数模的离散点云数据，获取所述待测钣金件的型面的初始测点信息，包括：分别构造所述待测钣金件各个子型面的包围盒，基于各个子型面的包围盒，对所述待测钣金件的型面的离散点云数据进行简化；
13、基于简化后的所述待测钣金件的型面的离散点云数据，在预定方向对所述待测钣金件的型面进行切割，得到所述型面的切割面；
14、基于所述型面的切割面，得到在所述型面的切割面预设距离内的离散点云数据；
15、对所述预设距离内的离散点云数据进行距离偏置，得到所述型面的初始测点信息。
16、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，所述分别构造所述待测钣金件各个子型面的包围盒，基于各个子型面的包围盒，对所述待测钣金件的型面的离散点云数据进行简化，包括：
17、对所述多个子型面的离散点云数据进行均匀分割，构造包围各个子型面的离散点云数据的最小包围盒，得到各个最小包围盒的中心点数据；
18、将各个最小包围盒的中心点数据的集合作为简化后的待测钣金件的型面的离散点云数据。
19、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，所述基于简化后的所述待测钣金件的型面的离散点云数据，在预定方向对所述待测钣金件的型面进行切割，得到所述型面的切割面，包括：
20、按照预定间距，分别沿x轴、y轴和z轴方向对所述钣金件的结构数模进行切割，得到所述钣金件的结构数模在x轴、y轴和z轴方向的切割面；
21、计算所述待测钣金件的离散点云数据到各个切割面的距离，筛选得到在预设距离内的离散点云数据；
22、将所述预设距离内的离散点云数据进行距离偏置，将偏置后的离散点云数据作为所述待测钣金件的型面的初始测点数据。
23、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，所述基于所述型面的初始测点信息，得到所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息，基于所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息，得到所述型面的激光扫描路径包括：
24、将获取的型面的初始测点在所属切割面上进行投影；
25、分别确定每个切割面上在x、y、z方向上取最大值和最小值的投影点；
26、将每个切割面上在x、y、z方向上取最大值和最小值的投影点作为所述型面的关键路径点；
27、基于所述型面的关键路径点和预设激光扫描设备的最佳扫描方向、最佳扫描距离，得到各个切割面的测点及各个切割面的法向信息；
28、基于所述各个切割面的测点及各个切割面的法向信息，得到所述型面的激光扫描路径。
29、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，所述基于所述待测钣金件的结构数模的离散点云数据，获取所述待测钣金件的切边的测点信息及所述切边对应法向量，包括：
30、获取所述待测钣金件的切边的初始测点数据；
31、对所述切边的初始测点相邻点之间进行插值加密，得到所述切边的加密测点数据，对所述加密测点数据进行偏置、旋转，将进行偏置、旋转后的加密测点数据作为切边的测点信息；
32、基于旋转前后的加密测点数据，得到所述切边的测点对应的法向量。
33、对所述切边的初始测点数据进行插值加密处理，对插值加密处理后的切边的初始测点进行偏置旋转，得到切边的测点信息及所述切边的测点对应法向量。
34、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，所述获取所述待测钣金件的切边的初始测点，包括：
35、获取所述待测钣金件的边界点云数据；
36、基于所述边界点云数据，利用凸包算法得到所述待测钣金件的切边的点云数据，将所述待测钣金件的切边的点云数据作为所述待测钣金件的切边的初始测点数据。
37、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，所述对所述切边的初始测点数据进行插值加密处理，对插值加密处理后的切边的初始测点进行偏置旋转，得到切边的测点信息及所述切边的测点对应法向量，包括：
38、对所述切边的初始测点相邻点之间进行插值加密，得到所述切边的加密测点数据，对所述加密测点数据进行偏置、旋转，将进行偏置、旋转后的加密测点数据作为切边的测点信息；
39、基于旋转前后的加密测点数据，得到所述切边的测点对应的法向量。
40、根据本专利技术提供的一种用于民机钣金件测量的激本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，在获取待测钣金件的结构数模的离散点云数据之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述待测钣金件的型面包括多个子型面，
4.根据权利要求3所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述分别构造所述待测钣金件各个子型面的包围盒，基于各个子型面的包围盒，对所述待测钣金件的型面的离散点云数据进行简化，包括：
5.根据权利要求3所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述基于简化后的所述待测钣金件的型面的离散点云数据，在预定方向对所述待测钣金件的型面进行切割，得到所述型面的切割面，包括：
6.根据权利要求5所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述基于所述型面的初始测点信息，得到所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息；基于所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息，
7.根据权利要求2所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述基于所述待测钣金件的结构数模的离散点云数据，获取所述待测钣金件的切边的测点信息及所述切边对应法向量，包括：
8.根据权利要求7所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述获取所述待测钣金件的切边的初始测点，包括：
9.根据权利要求7所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述对所述切边的初始测点数据进行插值加密处理，对插值加密处理后的切边的初始测点进行偏置旋转，得到切边的测点信息及所述切边的测点对应法向量，包括：
10.根据权利要求1-9任一项所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，基于所述型面的激光扫描路径及所述切边的激光扫描路径，确定所述待测钣金件的激光扫描路径，包括：
11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至10任一项所述用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，在获取待测钣金件的结构数模的离散点云数据之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述待测钣金件的型面包括多个子型面，
4.根据权利要求3所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述分别构造所述待测钣金件各个子型面的包围盒，基于各个子型面的包围盒，对所述待测钣金件的型面的离散点云数据进行简化，包括：
5.根据权利要求3所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述基于简化后的所述待测钣金件的型面的离散点云数据，在预定方向对所述待测钣金件的型面进行切割，得到所述型面的切割面，包括：
6.根据权利要求5所述的用于民机钣金件测量的激光扫描路径规划方法，其特征在于，所述基于所述型面的初始测点信息，得到所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息；基于所述型面的关键路径点信息及所述型面的法向信息，得到所述型面的...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨洋，陈智超，范晓骏，方建飞，郑哲恩，周富青，
申请(专利权)人：商飞智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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