[发明专利]一种基于图论结构和视觉实时检测的增材路径规划方法

权利要求书

1.一种基于图论结构和视觉实时检测的增材路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将金属结构件的三维STL模型导入切片软件，根据用户输入的逐层分解的层厚参数对金属结构件进行逐层轮廓点信息的提取，并对轮廓点的信息进行记录；

S2：遍历每两个轮廓点，并记录每两个轮廓点之间的信息差，具体包括x坐标差，y坐标差和增材温度差；

S3：基于图论结构搜索所有路径，提出一种融合了温度权重的绝对路径计算方法，通过比较所有路径的绝对长度选取最优路径；

S4：按照选取的最优路径，进行金属材料激光增材制造，并通过单目视觉传感器，实时检测激光熔覆熔池的实际位置；

S5：对比选取的最优路径和单目视觉检测的激光熔覆熔池的实际位置，并进行闭环反馈，使得增材路径严格符合选取的最优路径，最终完成增材。

2.根据权利要求1所述的一种基于图论结构和视觉实时检测的增材路径规划方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：

A1：对导入的金属结构件的三维STL模型进行逐层分解；

A2：对逐层分解后的金属结构件的三维STL模型进行轮廓点信息的提取，并对轮廓点信息进行记录。

3.根据权利要求2所述的一种基于图论结构和视觉实时检测的增材路径规划方法，其特征在于，所述步骤A1具体为：

A1-1：用户在切片软件中，输入逐层分解的层厚参数，记用户输入的逐层分解的层厚参数为s_h；

A1-2：根据s_h，对金属结构件的三维STL模型进行逐层分解，将分解后得到的切面进行标号，具体如以下公式(1)所示；

Q＝{q_m|m＝1，2，...，n} (1)

式中，Q为代指金属结构件的三维STL模型逐层分解后的切面集合，q_m为代指金属结构件的三维STL模型逐层分解后的第m个切面，n为代指金属结构件的三维STL模型逐层分解后的切面的个数。

4.根据权利要求2所述的一种基于图论结构和视觉实时检测的增材路径规划方法，其特征在于，所述步骤A2具体为：

A2-1：用户在切片软件中，输入轮廓点采集间隔，记用户输入的轮廓点采集间隔为s_d；

A2-2：根据s_d，对q_m进行轮廓点的信息采集，信息采集具体如以下公式(2)所示：

其中，A_m代指q_m的轮廓点信息矩阵，r代指q_m上轮廓点的个数，a_m.s代指q_m上的第s个轮廓点的单点信息，a_m.s包含x_m，s、y_m，s和t_m，s，分别表示切面q_m上第s个轮廓点的x坐标、y坐标和增材温度。