基于点云数据的工业构件仿真安装方法

摘要

本发明公开了一种基于点云数据的工业构件仿真安装方法，从点云数据出发，利用筒形构件的面耦合及轴对齐的几何关系，构建几何约束条件，列出线性方程，通过迭代解求出构件之间仿真安装的变换矩阵，从而实现基于点云数据的工业构件仿真安装。本发明可以改变原有的人工试组装的工作方式，特别是对于大型的工业构件出厂前的试安装检测工作方式。基于点云数据进行仿真安装将充分利用先进的三维激光扫描技术，大大提高工业构件的生产效率。

主权项

基于点云数据的工业构件仿真安装方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：利用筒形构件的点云数据提取两筒形构件的中心轴线l₁、l₂，列轴对齐约束方程；步骤二：利用筒形构件的点云数据对两筒形构件的拼装面进行平面拟合，获得平面G₁、G₂，设两平面对应的法向量分别是列面耦合约束方程；步骤三：根据轴对齐约束方程、面耦合约束方程列出轴对齐与面耦合的线性方程，组成构件拼装约束方程组：B_8×12X_12×1‑l_8×1＝0，其中：B_8×12表示轴对齐与面耦合的线性方程系数矩阵；X_12×1表示仿真安装的两构件的进行空间变换时的参数，包括旋转矩阵里的9个方向余旋参和3个位移参数；l_8×1表示轴对齐与面耦合的线性方程的常数项矩阵；步骤四：列方向余弦之间的条件方程：其中：C_6×12表示约束限制条件的系数矩阵；表示约束限制条件的常数项矩阵；步骤五：利用附有限制条件的间接平差解求X_12×1，求解变换矩阵H；步骤六：利用变换矩阵将两工业构件进行拼接，实现工业构件半自动仿真安装。