用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测方法及系统。其中，该方法包括：获取待检测对象的模型列表；获取待检测对象中的运动对象的包围盒和静止对象的包围盒，通过包围盒投影检测算法获取表面列表；获取运动对象表面和表面列表中的静止对象上的待检测表面，通过表面投影检测算法获取并保存第一表面对至表面对列表；获取表面对列表中的第一表面对，通过三角面片投影检测算法获取并保存第一三角面片对至三角面片对列表；获取三角面片对列表中的第一三角面片对，通过精确三角面片检测算法来检测第一三角面片对是否发生干涉。通过本发明专利技术，能够减少碰撞检测的时间，提高碰撞检测效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化领域，具体而言，涉及一种用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测方法及系统。
技术介绍
叶片生产线是一个比较复杂的场景，在该场景下既包含静止的物体，又包含运动的物体。为了避免物体之间的碰撞，需要对叶片生产线进行建模与仿真，及时发现物体运动过程中是否存在碰撞，避免实际生产过程中的损失。如大型叶片吊装中的碰撞、车间物流系统中的小车与其它静止物体的碰撞、叶片装夹过程中叶片、数控机床与刀具之间的碰撞寸。目前，复杂场景下的碰撞检测方法主要有静态碰撞检测方法和动态碰撞检测方法两类，动态碰撞检测方法又分为离散碰撞检测方法和连续碰撞检测方法。其中，离散碰撞检测方法将物体的运动路径离散成若干个离散点，在每个离散点上面检测是否存在碰撞。其主要缺点在于检测不具有连续性，若离散点间隔太大，有可能遗漏发生碰撞的时间点，若间隔太小，又会增加检测的时间，不具备实时性。连续碰撞检测方法的研究一般涉及到四维时空问题或结构空间精确的建模，能够很好地解决离散碰撞检测方法存在的问题，如基于扫描体的碰撞检测、基于层次包围盒的检测方法等，但通常计算速度慢。目前针对相关技术的碰撞检测方法不具备实时性以及检测效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
针对相关技术的碰撞检测方法不具备实时性以及检测效率低的问题，目前尚未提出有效的问题而提出本专利技术，为此，本专利技术的主要目的在于提供一种用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测方法及系统，以解决上述问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测方法，该用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测方法包括获取待检测对象的模型列表，模型列表包括所有静止对象；获取待检测对象中的运动对象的包围盒和一个或多个静止对象的包围盒，通过包围盒投影检测算法获取与运动对象发生碰撞的静止对象，并删除模型列表中未与运动对象发生碰撞的静止对象以获取表面列表；获取运动对象表面和表面列表中静止对象上的待检测表面，通过表面投影检测算法获取待检测表面中与运动对象的表面发生干涉的静止对象的表面，以获取发生干涉的一个或多个第一表面对， 并保存一个或多个第一表面对至表面对列表；获取表面对列表中任意一个第一表面对，通过三角面片投影检测算法获取第一三角面片对，第一三角面片对为发生干涉的两个三角面片，并将第一三角面片对保存至三角面片对列表；获取三角面片对列表中任意一个第一三角面片对，通过精确三角面片检测算法来检测第一三角面片对中的两个三角面片是否发生干涉，根据发生干涉的第一三角面片对来确定发生碰撞的待检测对象。进一步地，获取待检测对象中的运动对象的包围盒和一个或多个静止对象的包围盒，通过包围盒投影检测算法获取与运动对象发生碰撞的静止对象，并删除模型列表中未与运动对象发生碰撞的静止对象以获取表面列表包括以运动对象包围盒上的一点来创建第一三维坐标系，当运动对象的第一包围盒从A位置运动到B位置时，第一包围盒始终在第一三维坐标系Z轴大于等于零的一侧，且第一三维坐标系的Z轴负方向与运动对象从A位置运动到B位置的方向相同；将第一包围盒和模型列表中满足第一预设条件的一个或多个第二包围盒投影到第一三维坐标系的XOY平面上，以获得第一包围盒投影的第一二维多边形以及一个或多个第二包围盒投影的第二二维多边形，第一预设条件为模型列表中的一个或多个静止对象的第二包围盒位于A位置和B位置之间；当第一二维多边形与任意一个第二二维多边形不发生干涉时，将第二二维多边形所对应的静止对象从模型列表中删除。进一步地，获取运动对象表面和表面列表中静止对象上的待检测表面，通过表面投影检测算法获取待检测表面中与运动对象的表面发生干涉的静止对象的表面，以获取发生干涉的一个或多个第一表面对，并保存一个或多个第一表面对至表面对列表包括以运动对象上的一点来创建第二三维坐标系，当运动对象从A位置运动到B位置时，运动对象始终在第二三维坐标系Z轴大于等于零的一侧，且第二三维坐标系的Z轴负方向与运动对象从A位置运动到B位置的方向相同；将运动对象的每一个表面和表面列表中满足第二预设条件的静止对象的表面投影到第二三维坐标系的XOY平面上，以获得运动对象的一个或多个第一投影表面和满足第二预设条件的静止对象的第二投影表面，第二预设条件为表面列表中的静止对象的表面上的一点位于A位置和B位置之间；当任意一个第一投影表面与第二投影表面发生干涉时，发生干涉的该第一投影表面与第二投影表面构成第一表面对；将获取到的一个或多个第一表面对保存至表面对列表中。进一步地，获取表面对列表中任意一个第一表面对，通过三角面片投影检测算法获取第一三角面片对，第一三角面片对为发生干涉的两个三角面片，并将第一三角面片对保存至三角面片对列表包括获取表面对列表中任意一个第一表面对中的第一表面和第二表面，第一表面为运动对象上的表面，第二表面为静止对象上的表面；以运动对象第一表面上的一点来创建第三三维坐标系，当第一表面从A位置运动到B位置时，第一表面始终在第三三维坐标系Z轴大于等于零的一侧，且第三三维坐标系的Z轴负方向与第一表面从A 位置运动到B位置的方向相同；获取第一表面中组成第一投影表面的一个或多个第一三角面片，以及组成第二表面中第二投影表面的一个或多个第二三角面片，第一三角面片为运动对象上的三角面片，第二三角面片为静止对象上的三角面片；将满足第三预设条件的第一三角面片和第二三角面片投影到第三三维坐标系的XOY平面上，第三预设条件为第一三角面片和第二三角面片上的一点位于A位置和B位置之间；当第一三角面片和第二三角面片的投影发生干涉时，该第一三角面片和第二三角面片构成第一三角面片对；将获取到的一个或多个第一三角面片对保存至三角面片对列表中。进一步地，获取三角面片对列表中任意一个第一三角面片对，通过精确三角面片检测算法来检测第一三角面片对中的两个三角面片是否发生干涉，根据发生干涉的第一三角面片对来确定发生碰撞的待检测对象包括从三角面片对列表中获取第一三角面片对中的第一三角面片和第二三角面片，第一三角面片为运动对象的三角面片，第二三角面片为静止对象的三角面片；当第一三角面片的三条边至少有一条边与第二三角面片在空间中发生干涉时，运动对象与该第二三角面片的静止对象发生碰撞；当第一三角面片的三条边全部未与第二三角面片在空间中发生干涉时，如果第二三角面片位于第一三角面片在Z轴正方向上的一侧，则运动对象与该第二三角面片的静止对象发生碰撞。进一步地，当表面列表、表面对列表或者三角面片对列表中的任一个列表为空时， 运动对象与静止对象不发生碰撞。为了实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测系统，该用于叶片生产线的多层次动态碰撞检测系统包括接收单元，用于获取待检测对象的模型列表，模型列表包括所有静止对象；第一检测单元，用于获取待检测对象中的运动对象的包围盒和一个或多个静止对象的包围盒，通过包围盒投影检测算法获取与运动对象发生碰撞的静止对象，并删除模型列表中未与运动对象发生碰撞的静止对象以获取表面列表；第二检测单元，用于获取运动对象表面和表面列表中静止对象上的待检测表面，通过表面投影检测算法获取待检测表面中与运动对象的表面发生干涉的静止对象的表面，以获取发生干涉的一个或多个第一表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李合增，贾晓亮，耿俊浩，田富君，崔明辉，
申请(专利权)人：西安赛龙航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：