一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法技术

一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，包括：1)获取两个拼接面的表面点云；2)拟合表面点云得到计算平面和平面内点集；3)在计算平面上建立坐标系，生成平整度检测点集；4)计算拼接面的平整度偏差集；5)修整两个拼接面；6)获取修整后拼接面A、拼接面B的表面点云；7)以拼接面B的平整度检测点集作为拼装检测点候选点集；8)建立多目标优化模型；9)求解多目标优化模型，得到拼接面B的优化位姿集；10)选取一组位姿状态，对两个拼接面进行修整，完成虚拟预拼装。本发明专利技术自动化程度高，与施工工艺、结构特点结合紧密，且能充分发挥虚拟预拼装技术的偏差消纳能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及点云计算，具体涉及一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法。

技术介绍

1、随着我国钢产能的提升，越来越多的钢结构被应用与各类大型建筑和桥梁结构中。由于制造和运输限制，大型钢结构往往需拆分为若干部件，工厂加工，现场组装。因此，确保各部件几何偏差限制在允许范围内，并进行连接检查，是实现钢结构顺利建造的关键。

2、实体预拼装是常用的拼装技术，将待拼装构件吊装至胎架，可直观展示拼装误差，进行构件连接件的安装以及拼装部位的修整。但该技术存在场地占用大，施工周期长，机具人力成本投入大等问题。

3、基于点云虚拟预拼装技术基于表面点云复刻钢结构几何信息，通过提取关键几何特征，可进行几何质量评估。进一步，对数据进行旋转平移，可低成本实现待拼装构件相对位姿调整，提前发现构件拼装偏差，进行修整方案的制定。在数字建造技术发展的当下，基于点云的虚拟预拼装技术得到了广泛研究与应用。然而，虚拟预拼装技术与结构特点以及施工工艺具有强关联性，当前该技术通常仅聚焦于检测和偏差发现，尚未充分发掘虚拟预拼装技术的偏差消纳能力。</p>
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【技术保护点】

1.一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，所述表面点云包括接触面表面点云、预应力孔孔壁点云；

3.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，所述基于像素变化的自适应平面分割方法的步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，所述基于施工工艺的离散方法的步骤如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标...

【技术特征摘要】

1.一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，所述表面点云包括接触面表面点云、预应力孔孔壁点云；

3.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，所述基于像素变化的自适应平面分割方法的步骤如下：

4.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，所述基于施工工艺的离散方法的步骤如下：

5.根据权利要求1所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，在步骤8)中，采用基于结构特征的建模方法，建立关于研磨点数和研磨量的多目标优化模型的步骤如下：

6.根据权利要求5所述的一种基于点云的钢结构平面虚拟预拼装多目标优化方法，其特征在于，所述多目标优化模型的优化目标为适应度函数取最小值时，每个拼装检测点的研磨量之和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘界鹏，廖岳，亓祥成，李东声，高杨，陈江，鲁建，张栓栓，刘秀明，董鹏，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：