[发明专利]一种汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法

权利要求书

1.一种汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立车型数据，所述车型数据包括车身基本尺寸数据、车身上各部件尺寸数据及各部件与车辆各基准点的位置关系；

S2、使用激光雷达对预设空间进行粗略扫描，确定车辆所在位置；

S3、基于车辆所在的位置，结合需要建模的目标部件与基准点的位置关系，确定精确扫描路径，对目标部件进行精确扫描；

S4、采集目标部件的精确数据，得到原始点云source_cloud，将原始点云source_cloud内的激光雷达的数据进行方格划分及格式转化，转换为三维坐标数据，得到三维坐标矩阵；

S5、将三维坐标矩阵内的三维坐标数据进行格式转化，存储为矩阵点云，计算矩阵点云中各个点的法向量，获得法向量点云；

S6、根据喷枪喷幅、法向量点云中各点的坐标、各点的法向量进行喷漆轨迹的规划。

2.根据权利要求1所述的汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，所述车辆所在位置包括车头、车尾、车顶、车左侧、车右侧的坐标。

3.根据权利要求1所述的汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，所述车身基本尺寸数据包括车辆的长度、宽度、高度；所述部件基本尺寸数据包括各部件自身的长度、宽度、高度及各部件距离车尾、车顶、车头、车左侧、车右侧的距离。

4.根据权利要求1所述的汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，所述步骤S2，具体包括以下子步骤：

S2-1、控制激光雷达沿车辆长度方向对车身进行第一次扫描；

S2-2、根据第一次扫描的结果进行计算，获得车头和车尾的大概位置；

S2-3、根据步骤S2-2确定的车头和车尾的大概位置，限定扫描范围在车头与车尾之间，计算第二次扫描路径，对车辆整体进行第二次扫描；

S2-4、根据第一次扫描结果和第二次扫描结果，计算获取车头、车尾、车左侧、车右侧、车顶的中线坐标。

5.根据权利要求1所述的汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，所述步骤S3，具体包括以下子步骤：

S3-1、根据步骤S1及步骤S2中获取的数据，计算出位于目标部件中部的第一条精确扫描路径；

S3-2、设定激光雷达扫描宽幅，以第一条精确扫描路径为起始点，计算目标部件的剩余扫描路径。

6.根据权利要求1所述的汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，所述步骤S4，具体包括以下子步骤：

S4-1、采集位于目标部件范围内的激光雷达扫描数据，存入source_cloud点云中；

S4-2、将source_cloud点云中的激光雷达数据转换为三维坐标数据，得到三维坐标矩阵。

7.根据权利要求6所述的汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，所述步骤S4中，将目标部件的表面划分为若干个矩阵格子，每个矩阵格子的面积为a×b；矩阵格子的中心坐标作为本矩阵格子的坐标；生成以矩阵格子为基本单元的三维坐标矩阵。

8.根据权利要求1所述的汽修用车辆快速建模及喷漆路径规划方法，其特征在于，所述步骤S5，具体是包括：

S5-1、将三维坐标矩阵转化为点云格式的数据获得matrix_cloud点云；

S5-2、使用PCL(Point cloud Libriary点云库)公开的点云计算方法，计算matrix_cloud点云中每个点的法向量，获得包含有法向量数据的法向量点云matrix_normal_cloud。