[发明专利]基于增材再制造点云模型的自适应平面分层方法

摘要

本发明涉及一种基于增材再制造点云模型的自适应平面分层方法，包括如下步骤：①确定分层方向。②确定分层高度：遍历点云坐标得到到zmin和zmax，以二者之差作为分层高度。③构建层间点云映射关系。④定义表面误差：定义表面误差用于表示两层切片之间的表面差值程度，令=，其中为投影点云径向宽度的最大值。⑤确定分层厚度。基于增材再制造点云模型的自适应平面分层，采用投影点云径向宽度的最大值作为表面误差，从而迭代确定出自适应的分层高度，算法实现过程清晰明确，兼顾了效率与精度。

主权项

1.一种基于增材再制造点云模型的自适应平面分层方法，其特征在于包括如下步骤：①确定分层方向：以堆积高度最小或基面积最大为选择原则确定分层方向；②确定分层高度：遍历点云坐标得到到zmin和zmax，以二者之差作为分层高度； zmin和zmax指空间点云网格模型在分层方向的最小和最大值；③构建层间点云映射关系：点云模型在进行自适应平面分层时，分层截面是平行于XOY平面的一系列平面，即切平面族方程为z=zi，zi为第i个切平面在Z轴上的高度；由相邻两切层面z=zi和z=zi+1所截取的部分空间点云一般呈条带状，设为Гi，其满足：，将Гi向下切层面z=zi上映射，映射机制采用垂直投影算法，得到截平面上的轮廓数据Ωi；假设Гi中的任意点，其投影点也是截面上的轮廓点，则存在层间点云映射关系：；④定义表面误差：定义表面误差用于表示两层切片之间的表面差值程度，令=，其中为投影点云径向宽度的最大值；⑤确定分层厚度：初始分层时，需要设定的大小，并选择机器人堆焊成形的最小值为初始厚度；在以表面误差为标准变动某层的高度h时，可依照中值逼近：即当确定第i层的h时，下切层面确定为，如果某次迭代上切层面为，而此时计算所得，则将上切层增高为：，然后计算与作比较；若，则将做为i层堆层厚度；如果某次迭代上切层面为，得到的表面误差，则将上切层降低为：，再计算表面误差，如果，则将做为i层堆层厚度；当由所确定的分层厚度时，令；同样当分层厚度时，令；采用中值逼近法确定分层厚度h，使每层的表面误差分布于较小的范围，即ε1<<ε2，具体来讲：其中，ε为表面误差选定的范围值，ε1和ε2为选定的初始表面误差限定值。