一种激光轨迹生成方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术属于制鞋技术领域，其目的在于提供一种激光轨迹生成方法、系统、设备及介质。本发明专利技术可生成与鞋帮、鞋底等物的待激光打粗表面的形状匹配的激光轨迹三维点序列集合，适用于表面为曲面的物体进行激光打粗，利于提升激光打粗效果，本发明专利技术在实施过程中，先获取待激光打粗表面的三维采集点集合，再根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面，然后对所述三角化曲面进行平滑处理，得到平滑后曲面，最后根据所述平滑后曲面，得到激光轨迹三维点序列集合，以便于基于激光轨迹三维点序列集合驱动激光发射装置向待激光打粗表面进行激光打粗，激光打粗点与待激光打粗表面匹配，激光打粗效果佳，利于提升制鞋的质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光轨迹生成方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于制鞋
，具体涉及一种激光轨迹生成方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]在制鞋工艺中，为了保障鞋帮和鞋底的粘合力足够强，会对鞋帮与鞋底重合区域进行打粗。目前，使用自动化设备进行鞋帮打粗的设备很少，一般都是采用人工作业，即人工依靠电动砂轮机或手持砂轮机对鞋帮进行打粗。然而，一方面，人工打粗质量不一，严重依赖于操作工人的熟练程度和技能水平；另一方面，打粗过程中会产生大量漂浮灰尘，影响工人身心健康。
[0003]为解决人工打粗存在的上述问题，目前，出现了基于六轴机器人的打粗工作站，通过在六轴机器人末端安装电动/气动砂轮头，来实现自动鞋帮打粗。但基于砂轮的打粗是物理层面的破坏表皮，容易导致鞋帮表面粗糙程度不一致，使得鞋帮和鞋底之间难以达到一致的粘合力。为此，目前也出现了使用激光对鞋帮打粗的方法，即通过高能量激光的照射，使鞋帮表面烧结，完成化学层面的表皮破坏，且由于激光参数可控，其打粗程度一致性好，大大提高制鞋质量及制鞋的标准化。
[0004]但是，在使用现有技术中激光打粗的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0005]现有技术中，使用激光对鞋帮打粗的方法，都是采用平面打粗的方式，即假设鞋帮打粗表面是平面，然后使用二维振镜对平面进行激光打粗。然而，实际鞋帮的待打粗表面是曲面，现有技术使用二维振镜的过程中，其轨迹生成方法是在平面上实现，即生成的是二维轨迹，使得二维振镜只能使激光聚焦在固定的平面高度上，因此，该方法在鞋帮表面不同位置的打粗效果不一致，影响制鞋质量。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，本专利技术提供了一种激光轨迹生成方法、系统、设备及介质。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种激光轨迹生成方法，包括：
[0009]获取三维采集点集合；
[0010]根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面；
[0011]对所述三角化曲面进行平滑处理，得到平滑后曲面；
[0012]根据所述平滑后曲面，得到激光轨迹三维点序列集合。
[0013]本实施例可生成与鞋帮、鞋底等物的待激光打粗表面的形状匹配的激光轨迹三维点序列集合，适用于表面为曲面的物体进行激光打粗，利于提升激光打粗效果。具体地，本专利技术在实施过程中，先获取待激光打粗表面的三维采集点集合，再根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面，然后对所述三角化曲面进行平滑处理，
得到平滑后曲面，最后根据所述平滑后曲面，得到激光轨迹三维点序列集合，以便于基于激光轨迹三维点序列集合驱动激光发射装置向待激光打粗表面进行激光打粗，激光打粗点与待激光打粗表面匹配，激光打粗效果佳，利于提升制鞋的质量。
[0014]在一个可能的设计中，根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面，包括：
[0015]基于三角生成算法，对所述三维采集点集合中的所有三维采集点进行三角化处理，得到三角化曲面；其中，所述三角生成算法采用Lawson算法。
[0016]在一个可能的设计中，所述三维采集点集合中，每一个三维采集点均携带有类型标记信息；所述三维采集点集合包括外围边界采集点集合和内围边界采集点集合，所述外围边界采集点集合中的三维采集点为外围边界点，所述内围边界采集点集合的三维采集点为内围边界点；所述类型标记信息为与所述外围边界采集点集合中的外围边界点匹配的外围边界点标记信息或与所述内围边界采集点集合中的内围边界点匹配的内围边界点标记信息。
[0017]在一个可能的设计中，将所述外围边界采集点集合中的外围边界点记为P
O
，将所述内围边界采集点集合中的内围边界点记为P
I
；根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面，包括：
[0018]将所述外围边界点P
O
和所述内围边界点P
I
进行平面拟合，得到投影平面；
[0019]将所述外围边界点P
O
和所述内围边界点P
I
向所述投影平面进行投影，得到所述外围边界点P
O
对应的外围投影点和内围边界点P
I
对应的内围投影点
[0020]以一内围投影点为极点，以该内围投影点和一外围投影点的连线为极轴，建立极坐标系；
[0021]对极坐标系中的所有内围投影点和外围投影点进行极坐标变换，得到直角坐标系下除内围投影点和外围投影点外的展开后投影点；
[0022]对所述展开后投影点、内围投影点和外围投影点进行三角化处理，得到三角化曲面。
[0023]在一个可能的设计中，展开后投影点包括展开后内围投影点和展开后外围投影点对所述展开后投影点、内围投影点和外围投影点进行三角化处理，得到三角化曲面，包括：
[0024]基于三角生成算法，对所述展开后内围投影点和所述展开后外围投影点进行三角化处理，得到第一三角形网格；
[0025]在预设的三维空间上，分别取内围投影点对应的前一内围投影点和外围投影点对应的前一外围投影点
[0026]取内围投影点内围投影点外围投影点和外围投影点中的任意三个投影点构建三角形，并求取该三角形的最小外接圆；
[0027]判断内围投影点内围投影点外围投影点和外围投影点中的剩
余投影点是否在该最小外接圆内，如是，则重新取内围投影点内围投影点外围投影点和外围投影点中的任意三个投影点构建三角形，直到剩余投影点在最小外接圆外，然后进入下一步；如否，则进入下一步；
[0028]将得到的最小外接圆对应的三角形作为第二三角形网格；
[0029]将所述第一三角形网格和所述第二三角形网格进行组合，得到三角化曲面。
[0030]在一个可能的设计中，对所述三角化曲面进行平滑处理，得到平滑后曲面，包括：
[0031]对所述三角化曲面中的每一个三角形网格所在面进行点云重采样，得到所述三角化曲面的二维平面采样点；
[0032]获取所有二维平面采样点的三维坐标，得到三维采样点集P；
[0033]对每个二维平面采样点，以该二维平面采样点为圆心，设置半径为r的球型区域，得到该二维平面采样点的更新后坐标，其中，任一二维平面采样点的更新后坐标为对应球型区域内的所有二维平面采样点的三维坐标的平均值；
[0034]根据所有二维平面采样点的更新后坐标，得到平滑后曲面。
[0035]在一个可能的设计中，根据所述平滑后曲面，得到激光轨迹三维点序列集合，包括：
[0036]对所述平滑后曲面按预设的激光路径参数，生成二维覆盖轨迹；
[0037]对所述二维覆盖轨迹等距进行采样，得到轨迹采样点；
[0038]获取所述轨迹采样点在在预设的三维空间中的三维坐标，所有三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光轨迹生成方法，其特征在于：包括：获取三维采集点集合；根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面；对所述三角化曲面进行平滑处理，得到平滑后曲面；根据所述平滑后曲面，得到激光轨迹三维点序列集合。2.根据权利要求1所述的一种激光轨迹生成方法，其特征在于：根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面，包括：基于三角生成算法，对所述三维采集点集合中的所有三维采集点进行三角化处理，得到三角化曲面；其中，所述三角生成算法采用Lawson算法。3.根据权利要求1所述的一种激光轨迹生成方法，其特征在于：所述三维采集点集合中，每一个三维采集点均携带有类型标记信息；所述三维采集点集合包括外围边界采集点集合和内围边界采集点集合，所述外围边界采集点集合中的三维采集点为外围边界点，所述内围边界采集点集合的三维采集点为内围边界点；所述类型标记信息为与所述外围边界采集点集合中的外围边界点匹配的外围边界点标记信息或与所述内围边界采集点集合中的内围边界点匹配的内围边界点标记信息。4.根据权利要求3所述的一种激光轨迹生成方法，其特征在于：将所述外围边界采集点集合中的外围边界点记为P
O
，将所述内围边界采集点集合中的内围边界点记为P
I
；根据所述三维采集点集合，得到与所述三维采集点集合对应的三角化曲面，包括：将所述外围边界点P
O
和所述内围边界点P
I
进行平面拟合，得到投影平面；将所述外围边界点P
O
和所述内围边界点P
I
向所述投影平面进行投影，得到所述外围边界点P
O
对应的外围投影点和内围边界点P
I
对应的内围投影点以一内围投影点为极点，以该内围投影点和一外围投影点的连线为极轴，建立极坐标系；对极坐标系中的所有内围投影点和外围投影点进行极坐标变换，得到直角坐标系下除内围投影点和外围投影点外的展开后投影点；对所述展开后投影点、内围投影点和外围投影点进行三角化处理，得到三角化曲面。5.根据权利要求4所述的一种激光轨迹生成方法，其特征在于：展开后投影点包括展开后内围投影点和展开后外围投影点对所述展开后投影点、内围投影点和外围投影点进行三角化处理，得到三角化曲面，包括：基于三角生成算法，对所述展开后内围投影点和所述展开后外围投影点进行三角化处理，得到第一三角形网格；在预设的三维空间上，分别取内围投...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英杰，郭会文，郭永刚，
申请(专利权)人：际华三五一四制革制鞋有限公司，
类型：发明
国别省市：