[发明专利]一种曲线测量定位方法

说明书

本发明提供了一种曲线测量定位方法，所述定位方法包括：确定测量曲线起点和终点，并根据起点和终点位置关系确定测量曲线离散点之间的顺序关系；计算测量曲线起点和终点的曲率、挠率以及标架；将理论曲线离散化，确定采样点，计算各采样点的曲率、挠率以及标架；确定理论曲线上采样点与测量曲线起点和终点相匹配的特征点或组；对测量曲线进行初定位；对测量曲线进行精定位。本发明的定位方法基于空间曲线曲率和挠率以及Frenet标架，解决了空间任意测量曲线定位问题；定位方法用时短，误差小，精准度高。

技术领域

本发明属于先进制造误差评定技术领域，更具体地讲，涉及一种曲线测量定位方法。

背景技术

高精度加工的零部件外形曲线不规则，不能由解析表达式统一的描述，急需一种方法对空间任意测量曲线进行定位分析。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够对空间测量曲线进行有效精确定位的方法。

为了实现上述目的，本发明的提供了一种曲线测量定位方法，所述定位方法可以包括以下步骤：确定测量曲线起点和终点，并根据起点和终点位置关系确定测量曲线离散点之间的顺序关系；计算测量曲线起点和终点的曲率、挠率以及标架；将理论曲线离散化，确定采样点，计算各采样点的曲率、挠率以及标架；确定理论曲线上采样点与测量曲线起点和终点相匹配的特征点或组；对测量曲线进行初定位；对测量曲线进行精定位，其中，所述对测量曲线进行初定位的步骤包括：在所述的确定理论曲线上与测量曲线起点和终点相匹配的特征点或组中任选一组(p′₁,p_s1)，在p′₁点建立标架{T₁',N′₁,B′₁}，在p_s1点建立标架{T₁,N₁,B₁}，其中，p′₁为测量曲线的起点，p_s1为理论曲线上与p′₁相匹配的特征点；将p_s1点的标架旋转到与p′₁点标架的姿态一致，得到初始旋转变换矩阵R_s1；将p′₁点平移至p_s1点，得到初始平移矩阵T_s1；构建测量曲线与理论曲线中的空间变换矩阵G_s1＝[R_s1,T_s1]，将所述空间变换矩阵依次代入(p′_n,p_ek)中，计算p′_n经空间变换后的坐标值，判断在p_ek中是否有相似或者相等坐标值的特征点，如||G_s1p′_n-p_ei||≤ε_d，则判定G_s1是测量曲线与理想曲线之间的初始变换矩阵，如不是，则重新选取另一组理论曲线与测量曲线起点和终点相匹配的特征点或组，直至满足||G_s1p′_n-p_ei||≤ε_d，完成对测量曲线初定位，其中，p′_n为测量曲线的终点，p_ek为理论曲线上与p′_n相匹配的特征点，p_ei为p_ek中的任意一点，ε_d为给定的容差阈值。

与现有技术相比，本发明的定位方法基于空间曲线曲率和挠率以及Frenet标架，解决了空间任意测量曲线定位问题；能够完成不同类型曲线的定位过程；能够在参考点排序成功的情况下，完成局部区域分割法寻找最近点，建立了测量曲线精定位的数学方程。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1为本发明曲线测量定位方法一个示例性实施例的流程示意简图；