[发明专利]基于3D特征配准的销轴装配评估方法、装置及相关设备

说明书

本发明提供了一种基于3D特征配准的销轴装配评估方法、装置及相关设备，包括以下步骤：获取销轴零件3D点云图，并基于角度变化对点云八等分，计算每一份局部点云的TFPFH算子根据每一份局部点云，计算出全部点的FPFH算子，得到多维度的特征向量；将八份多维度特征向量进行处理，得到点云整体分布特征的TFPFH算子；将销轴零件两两配合，分别计算每对配合特征向量间的欧式距离；通过迭代最近点算法完成对销轴零件的虚拟装配；根据虚拟装配求解当前配合位置下轴零件和孔零件每一份间的点云间隙；计算每种配合位置下n个局部点云间隙的均值。本发明零件选配测量效率高，准确率高，节约成本，销轴装配评估效果好，适用范围广。

技术领域

本发明涉及3D检测与控制技术领域，尤其涉及一种基于3D特征配准的销轴装配评估方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术

现有的销轴零件配合是机械配合中常见的配合形式，通常是工人手工将销轴压入销销轴中，此种销轴装配方法工作效率低，工人劳动强度大，且容易出现销轴压装不到位的情况，影响后续的装配工作。对于相同尺寸和精度的销轴零件，在使用功能和装配的精度都会有些许的差异，对于一些要求销销轴零件配合件密封性良好且便于拆卸的配合场景，要求销轴零件配合面的表面形貌和尺寸尽可能相似，配合面均匀贴合。然而，现有要求密封良好和需要拆卸的销轴零件的选配效率低，人工手动测量零件选配多测量效率低，费时费力且准确率较低，适用范围小。

发明内容

针对以上相关技术的不足，本发明提出一种基于3D特征配准的销轴装配评估方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质，用以解决了现有要求密封良好和需要拆卸的销轴零件的选配问题，改变现阶段零件选配多基于人工手动测量，费时费力且准确率较低的问题。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种基于3D特征配准的销轴装配评估方法，包括以下步骤：

获取销轴零件3D点云图，并基于角度变化对点云八等分，计算每一份局部点云的TFPFH算子；

根据所述每一份局部点云，计算出全部点的FPFH算子，得到多维度的特征向量；

将八份所述多维度特征向量进行处理，得到点云整体分布特征的TFPFH算子；

将所述销轴零件两两配合，分别计算每对配合特征向量间的欧式距离；

通过迭代最近点算法完成对所述销轴零件的虚拟装配；

根据所述虚拟装配求解当前配合位置下轴零件和孔零件每一份间的点云间隙；

计算每种配合位置下n个局部点云间隙的均值。

优选的，所述获取销轴零件3D点云图，并基于角度变化对点云八等分，计算每一份局部点云的TFPFH算子具体包括以下子步骤：

采用轮廓测量仪实现对销轴零件的3D扫描，获取所述销轴零件的三维点云图，从扫描起始位置起，基于角度变化对点云八等分，计算每一份局部点云的TFPFH算子。

优选的，所述根据所述每一份局部点云，计算出全部点的FPFH算子，得到多维度的特征向量中，所述多维度特征向量为66维度特征向量。

优选的，所述根据所述每一份局部点云，计算出全部点的FPFH算子，得到多维度的特征向量具体包括以下子步骤：

针对每一局部点云，求解其全部点的FPFH算子，得到33维特征向量；

求解所述33维特征向量在每一维度上的均值和方差，将各维度上的均值和方差依次合并，得到66维度特征向量，所述特征向量为局部点云的TFPFH算子。

优选的，所述将八份所述多维度特征向量进行处理，得到点云整体分布特征的TFPFH算子具体包括以下子步骤：

通过八等分的每一份局部点云均可求得一个66维特征向量；