一种工件加工轨迹生成方法技术

本申请公开了一种工件加工轨迹生成方法

【技术实现步骤摘要】
一种工件加工轨迹生成方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及工件自动化加工
，尤其涉及一种工件加工轨迹生成方法
、
装置
、
设备及存储介质
。

技术介绍

[0002]在工件的自动化加工过程中，加工轨迹决定了加工效率，而现有的加工轨迹确定方法主要有人工示教和基于图像的轨迹生成，前者存在自动化程度低，对于不同的加工工件必须重新进行示教，且人工操作精度低
。
而后者目前主要是基于图像提取二维加工轨迹，然后通过手眼标定来完成基于加工轨迹的加工操作
。
[0003]当前的基于图像生成的二维加工轨迹缺乏物体的三维信息，无法解决操作对象的三维轨迹自动提取
、
加工和检测等需求，也就是说，生成的轨迹缺乏准确性和可靠性，不能满足实际的生产需求
。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种工件加工轨迹生成方法
、
装置
、
设备及存储介质，用于解决现有技术生成的轨迹缺乏场景三维信息，所以准确性和可靠性较低，导致不能满足实际的生产需求的技术问题
。
[0005]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种工件加工轨迹生成方法，包括：
[0006]将待加工区域的标准点云图像进行切片处理，得到多个点云子区域；
[0007]将根据所述点云子区域计算出的样本点云区域中的点投影至预设截平面上，得到降维平面；
[0008]对所述降维平面进行网格划分后，统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征；
[0009]根据所述样本统计特征和模板统计特征计算相关性，并选取最大的所述相关性对应的网格确定特征网格位置；
[0010]基于所述特征网格位置和截平面方程计算所述预设截平面上的加工轨迹点三维坐标；
[0011]对所述加工轨迹点三维坐标进行滤波和插值处理，得到工件加工轨迹
。
[0012]优选地，所述将根据所述点云子区域计算出的样本点云区域中的点投影至预设截平面上，得到降维平面，包括：
[0013]根据预置变换矩阵计算所述点云子区域对应的样本点云区域；
[0014]计算每个所述样本点云区域的三维中心点后，结合所述样本点云区域和对应邻域进行直线拟合，得到直线的方向向量；
[0015]依据所述三维中心点和所述直线的方向向量计算所述样本点云区域对应的预设截平面，得到截平面方程；
[0016]基于所述截平面方程将所述样本点云区域中的点平行投影至所述预设截平面上，
得到降维平面
。
[0017]优选地，所述对所述降维平面进行网格划分后，统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征，包括：
[0018]对所述降维平面进行网络划分，并基于所述三维中心点建立网格坐标系，得到所述降维平面中每个投影点的二维点坐标；
[0019]统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征
。
[0020]优选地，所述根据所述样本统计特征和模板统计特征计算相关性，并选取最大的所述相关性对应的网格确定特征网格位置，包括：
[0021]配置待加工区域的目标轨迹的模板统计特征，并确定模板中所述目标轨迹中点的特征位置；
[0022]计算所述样本统计特征和所述模板统计特征之间的相关性；
[0023]根据所述模板统计特征确定最大所述相关性对应网格的特征网格位置
。
[0024]本申请第二方面提供了一种工件加工轨迹生成装置，包括：
[0025]切片分区单元，用于将待加工区域的标准点云图像进行切片处理，得到多个点云子区域；
[0026]平面投影单元，用于将根据所述点云子区域计算出的样本点云区域中的点投影至预设截平面上，得到降维平面；
[0027]划分统计单元，用于对所述降维平面进行网格划分后，统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征；
[0028]相关计算单元，用于根据所述样本统计特征和模板统计特征计算相关性，并选取最大的所述相关性对应的网格确定特征网格位置；
[0029]坐标计算单元，用于基于所述特征网格位置和截平面方程计算所述预设截平面上的加工轨迹点三维坐标；
[0030]轨迹生成单元，用于对所述加工轨迹点三维坐标进行滤波和插值处理，得到工件加工轨迹
。
[0031]优选地，所述平面投影单元，具体用于：
[0032]根据预置变换矩阵计算所述点云子区域对应的样本点云区域；
[0033]计算每个所述样本点云区域的三维中心点后，结合所述样本点云区域和对应邻域进行直线拟合，得到直线的方向向量；
[0034]依据所述三维中心点和所述直线的方向向量计算所述样本点云区域对应的预设截平面，得到截平面方程；
[0035]基于所述截平面方程将所述样本点云区域中的点平行投影至所述预设截平面上，得到降维平面
。
[0036]优选地，所述划分统计单元，具体用于：
[0037]对所述降维平面进行网络划分，并基于所述三维中心点建立网格坐标系，得到所述降维平面中每个投影点的二维点坐标；
[0038]统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征
。
[0039]优选地，所述相关计算单元，具体用于：
[0040]配置待加工区域的目标轨迹的模板统计特征，并确定模板中所述目标轨迹中点的
特征位置；
[0041]计算所述样本统计特征和所述模板统计特征之间的相关性；
[0042]根据所述模板统计特征确定最大所述相关性对应网格的特征网格位置
。
[0043]本申请第三方面提供了一种工件加工轨迹生成设备，所述设备包括处理器以及存储器；
[0044]所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0045]所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的工件加工轨迹生成方法
。
[0046]本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的工件加工轨迹生成方法
。
[0047]从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
[0048]本申请中，提供了一种工件加工轨迹生成方法，包括：将待加工区域的标准点云图像进行切片处理，得到多个点云子区域；将根据点云子区域计算出的样本点云区域中的点投影至预设截平面上，得到降维平面；对降维平面进行网格划分后，统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征；根据样本统计特征和模板统计特征计算相关性，并选取最大的相关性对应的网格确定特征网格位置；基于特征网格位置和截平面方程计算预设截平面上的加工轨迹点三维坐标；对加工轨迹点三维坐标进行滤波和插值处理，得到工件加工轨迹
。
[0049]本申请提供的工件加工轨迹生成方法，基于待加工区域的点云图像进行分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种工件加工轨迹生成方法，其特征在于，包括：将待加工区域的标准点云图像进行切片处理，得到多个点云子区域；将根据所述点云子区域计算出的样本点云区域中的点投影至预设截平面上，得到降维平面；对所述降维平面进行网格划分后，统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征；根据所述样本统计特征和模板统计特征计算相关性，并选取最大的所述相关性对应的网格确定特征网格位置；基于所述特征网格位置和截平面方程计算所述预设截平面上的加工轨迹点三维坐标；对所述加工轨迹点三维坐标进行滤波和插值处理，得到工件加工轨迹
。2.
根据权利要求1所述的工件加工轨迹生成方法，其特征在于，所述将根据所述点云子区域计算出的样本点云区域中的点投影至预设截平面上，得到降维平面，包括：根据预置变换矩阵计算所述点云子区域对应的样本点云区域；计算每个所述样本点云区域的三维中心点后，结合所述样本点云区域和对应邻域进行直线拟合，得到直线的方向向量；依据所述三维中心点和所述直线的方向向量计算所述样本点云区域对应的预设截平面，得到截平面方程；基于所述截平面方程将所述样本点云区域中的点平行投影至所述预设截平面上，得到降维平面
。3.
根据权利要求2所述的工件加工轨迹生成方法，其特征在于，所述对所述降维平面进行网格划分后，统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征，包括：对所述降维平面进行网络划分，并基于所述三维中心点建立网格坐标系，得到所述降维平面中每个投影点的二维点坐标；统计每个网格中投影点的数量，得到样本统计特征
。4.
根据权利要求1所述的工件加工轨迹生成方法，其特征在于，所述根据所述样本统计特征和模板统计特征计算相关性，并选取最大的所述相关性对应的网格确定特征网格位置，包括：配置待加工区域的目标轨迹的模板统计特征，并确定模板中所述目标轨迹中点的特征位置；计算所述样本统计特征和所述模板统计特征之间的相关性；根据所述模板统计特征确定最大所述相关性对应网格的特征网格位置
。5.
一种工件加工轨迹生成装置，其特征在于，包括：切片分区单元，用于将待加工区域的标准点云图像进行切片处理，得到多个点云子区域；平面投影单元，用于将根据所述点云子区域计算出...

【专利技术属性】
技术研发人员：高健，李玉泉，郑卓鋆，张揽宇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：