[發(fā)明專利]一種飛機(jī)壁板加工特征面的掃描路徑生成方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110670458.8 | 申請日： | 2021-06-17 |
| 公開（公告）號： | CN113587807A | 公開（公告）日： | 2021-11-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 汪俊;張一鳴;徐雅斌 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京航空航天大學(xué) |
| 主分類號： | G01B11/00 | 分類號： | G01B11/00;G01B11/24;G06T7/00;G06T7/11;G06K9/62 |
| 代理公司： | 南京鐘山專利代理有限公司 32252 | 代理人： | 戴朝榮 |
| 地址： | 210016 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 飛機(jī) 壁板 加工 特征 掃描 路徑 生成 方法 | ||
1.一種飛機(jī)壁板加工特征面的掃描路徑生成方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)將待掃描的飛機(jī)壁板水平放置在掃描平臺上，將垂直于所述掃描平臺向上的方向作為飛機(jī)壁板的主方向，并獲取待掃描的飛機(jī)壁板的三角網(wǎng)格模型，所述三角網(wǎng)格模型由三角面片構(gòu)成；
(2)將步驟(1)確定的三角網(wǎng)格模型進(jìn)行區(qū)域分割；
(3)對區(qū)域分割后的每一個區(qū)域，將區(qū)域內(nèi)的所有三角面片法向量的均值作為該區(qū)域的法向量，若其和主方向的夾角為直角，將該區(qū)域作為加工特征面；
(4)將所述加工特征面投影到各自二維局部坐標(biāo)系下，對每個加工特征面分別進(jìn)行二維掃描路徑的提?。?/p>
(5)將提取的二維掃描路徑映射到三維空間，生成三維掃描路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述飛機(jī)壁板加工特征面的掃描路徑生成方法，其特征在于：步驟(2)具體包括如下子步驟：
(2.1)對于所述三角網(wǎng)格模型中的每一條三角面片邊，分別計算涉及該邊的兩個三角面片的法向量；
(2.2)計算兩個三角面片的法向量之間的夾角，若所述夾角超過閾值，則分別將該兩個三角面片標(biāo)記為不同的區(qū)域；若所述夾角不超過閾值，則判斷這兩個三角面片是否已進(jìn)行區(qū)域標(biāo)記，若兩個三角面片中至少有一個沒有進(jìn)行區(qū)域標(biāo)記，則將該兩個三角面片標(biāo)記為相同的區(qū)域，若兩個三角面片均進(jìn)行區(qū)域標(biāo)記，但屬于不同區(qū)域，則將該兩個三角面片所對應(yīng)的區(qū)域標(biāo)記為同一區(qū)域；
(2.3)遍歷完所有的三角面片邊時，完成對所述三角網(wǎng)格模型的區(qū)域分割。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述飛機(jī)壁板加工特征面的掃描路徑生成方法，其特征在于，所述三角面片的法向量n的計算過程為：
n＝(v2-v1)*(v3-v1)
其中，v1、v2、v3分別為三角面片的三個節(jié)點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述飛機(jī)壁板加工特征面的掃描路徑生成方法，其特征在于，步驟(4)中每個加工特征面各自的二維局部坐標(biāo)系通過以下方法構(gòu)建：利用主成分分析法統(tǒng)計每個加工特征面上所有三角面片節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)構(gòu)成的數(shù)據(jù)矩陣所對應(yīng)的協(xié)方差矩陣的特征值和特征向量，取最大的特征值所對應(yīng)的特征向量作為二維局部坐標(biāo)系的x軸，取次大的特征值所對應(yīng)的特征向量作為二維局部坐標(biāo)系的y軸，特征面的均值中心作為二維坐標(biāo)系的原點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述飛機(jī)壁板加工特征面的掃描路徑生成方法，其特征在于，步驟(4)中進(jìn)行二維掃描路徑的提取的過程具體為：
(4.1)在二維局部坐標(biāo)系中，對一個加工特征面所覆蓋的x軸進(jìn)行等間距點(diǎn)采樣；
(4.2)在每個采樣點(diǎn)上作平行于該二維局部坐標(biāo)系的y軸且穿過加工特征面的直線，將所述直線作為投影線；
(4.3)每條投影線和加工特征面的邊界至少形成兩個交點(diǎn)，將所述交點(diǎn)中的兩個邊界交點(diǎn)的平均值坐標(biāo)作為所述采樣點(diǎn)對應(yīng)的掃描點(diǎn)；
(4.4)將掃描點(diǎn)的方向向量按順序指向下一個掃描點(diǎn)，直至最終的方向向量指向最后一個掃描點(diǎn)，獲得所述加工特征面的二維掃描路徑；
(4.5)對所有的加工特征面重復(fù)步驟(4.1)-(4.4)，得到所述飛機(jī)壁板的加工特征面的二維掃描路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述飛機(jī)壁板加工特征面的掃描路徑生成方法，其特征在于，點(diǎn)采樣的間距為2cm。
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