[发明专利]一种带位置标记物的球形气囊高精度工程实现方法

权利要求书

1.一种带位置标记物的球形气囊高精度工程实现方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、利用处理器，建立球形模型，以所述球形模型的球心为原点，在所述球形模型上分别建立笛卡尔右手坐标系和球坐标系；

S2、在所述球形模型上选取任意一点作为标记物的特征点，基于所述笛卡尔右手坐标系，建立球面上所述特征点的位置坐标(x，y，z)；

S3、将所述特征点的笛卡尔坐标转换为球坐标；

S4、确定囊瓣数：将所述球形模型划分为N片形状尺寸一致，两头尖中间宽，且对称分布的纺锤形囊瓣，将所述N片囊瓣标记为1:N，其中，N为偶数，每个囊瓣对应的张角

S5、确定所述每个囊瓣的坐标轴：定义囊瓣的一个尖头为北极，另一个尖头为南极，以囊瓣的形心为坐标原点，则南北极连线为X轴，过原点垂直于所述X轴的轴线为Y轴，其中，以所述原点为界定，靠近所述北极的一侧为X轴正轴，靠近所述南极的一侧为X轴负轴，所述X轴正轴方向右侧的Y轴为Y轴正轴，所述X轴方向的左侧的Y轴为Y轴负轴；

S6、确定所述特征点所在的囊瓣，利用球坐标求解特征点相对其所在囊瓣中央棱线的经度张角L；

S7、利用球坐标求解所述特征点相对球坐标轴的XOY面的张角B；

S8、利用所述L、B和deg通过高斯仿射变换公式求特征点仿射到囊瓣平面的坐标值(x₀，y₀)以及囊瓣边界曲线；

S9、利用处理器，基于S8获得的特征点平面坐标(x₀，y₀)以及囊瓣边界曲线绘制囊瓣图纸，将囊瓣图纸输出转化为数控裁床识别的图纸，由数控裁床完成每个囊瓣的裁切，以及特征点的定位，以北极朝上放置，将囊瓣裁片按编号顺序绕北极逆时针依次拼接，并将第N片与第1片相连，形成球形，完成气囊主体制作，将特征点附近的囊体材料展平，基于特征点贴布标记物，逐个完成所有标记物的贴布，安装充气管路，完成带位置标记物的球形气囊制作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述S2，定义所述特征点在所述笛卡尔右手坐标系中XOY面上的投影与X正轴方向的夹角为θ，所述特征点与XOY面的夹角为

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述特征点的笛卡尔坐标转换为球坐标的转换方法为：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S6中，所述经度张角L的计算方法为：

其中，fix(θ/deg)为θ除以deg的商；特征点位于所述Y轴负轴侧则L值为负，位于Y轴负轴侧则L值为正，位于中央棱线上则L值为零，所述Y轴为囊瓣的坐标轴。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S7中，特征点位于球坐标中Z轴正轴侧则B值为正，特征点位于所述球坐标中Z轴负轴侧则B值为负，所述B的取值与所述的取值相等。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S8中，高斯仿射变换公式为：

将特征点的L和B值代入，即可求得仿射变换到囊瓣平面的坐标值(x₀，y₀)，

令B取值范围为代入高斯投影公式，则可以获得囊瓣两条边界曲线。