[发明专利]一种Hilbert曲线引导的三维类摆线智能抛光方法

权利要求书

1.一种Hilbert曲线引导的三维类摆线智能抛光方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、获取工件的三维网格模型信息，将三维网格曲面映射变换为二维网格平面，并且建立三维网格曲面与二维网格平面之间的空间映射关系；

步骤2、在二维参数域内生成标准Hilbert曲线，并对参数域内的标准Hilbert曲线进行相应的变形，从而获得改进后的Hilbert曲线；

步骤3、以步骤2生成的改进后的Hilbert曲线为引导线，生成步距和半径可调的摆线轨迹作为抛光轨迹；

步骤4、利用人工神经网络模型拟合抛光加工材料去除计算模型，用来预测三维网格曲面每个顶点的材料去除深度的平均值和均方差；

步骤5、分析步骤3提出的抛光轨迹各个参数的特征，并约束各参数的取值范围；

步骤6、将步骤4中预测的材料去除深度的平均值和均方差作为优化的目标值，在步骤5约束的摆线轨迹各参数取值范围内，利用智能优化算法确定摆线轨迹多个可调参数的最优值组合；

步骤7、根据步骤6，将参数确定的摆线轨迹投影到二维平面上，并对二维平面边界上断开的轨迹进行重新排序形成一条完整的摆线轨迹；

步骤8、将步骤7生成的二维平面上的摆线轨迹逆映射到三维曲面，得到最终实际加工的三维类摆线轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种Hilbert曲线引导的三维类摆线智能抛光方法，其特征在于：步骤1中所述建立三维网格曲面与二维网格平面之间的空间映射关系，具体是将三维网格曲面模型展平为二维空间内的平面网格模型，建立三维网格曲面模型和二维网格平面模型之间各顶点坐标的一一对应关系，获取三维网格曲面模型和二维网格平面模型之间的空间映射关系。

3.根据权利要求1所述的一种Hilbert曲线引导的三维类摆线智能抛光方法，其特征在于：步骤2中标准Hilbert曲线的生成方法包括但不限于LS文法构图算法，并且生成的标准Hilbert曲线由生成轨迹的方形区域边长D和n个构成Hilbert曲线的有序离散点共同确定。

4.根据权利要求1所述的一种Hilbert曲线引导的三维类摆线智能抛光方法，其特征在于，步骤2中，所述改进后的Hilbert曲线的生成步骤具体包括：

步骤201、在标准Hilbert曲线的每两个相邻离散点之间增加一个中间点，构成新的Hilbert曲线的离散点集合；

步骤202、将步骤201得到的Hilbert曲线直角拐弯处的离散点的坐标向外延伸一个离散点间距的长度，使Hilbert曲线拐弯处的直角变成尖角；

步骤203、分别在步骤202得到的Hilbert曲线中进入尖角和离开尖角的线段上创建一个对应的点，连接两点，将步骤202所述的尖角变成凸角，新创建的点到尖角根处离散点的距离与所处线段的长度比值S_convex是描述改进后的Hilbert曲线凸角段尺寸的参数。

5.根据权利要求4所述的一种Hilbert曲线引导的三维类摆线智能抛光方法，其特征在于：步骤2中，所述改进后的Hilbert曲线提供了三个可调参数，分别是标准Hilbert曲线所生成的正方形区域边长D、标准Hilbert曲线所有离散点个数n以及改进后的Hilbert曲线凸角尺寸参数S_convex。