[发明专利]基于坐标数据的点云配准方法

说明书

本公开提供一种基于坐标数据的点云配准方法，其包括：将待测工件安装在二维水平运动平台上，全尺寸扫描设备设置于所述待测工件的正上方；全尺寸扫描设备定位于待测工件的角部，控制二维水平运动平台的X轴运动，所述全尺寸扫描设备扫描待测工件，获得待测工件的边缘原始点云；控制二维水平运动平台的Y轴运动一预设距离，然后控制二维水平运动平台的X轴运动，直至完成整个待测工件的扫描，获取多片中部原始点云；计算该边缘原始点云的中心点坐标和中部原始点云的中心点坐标；以及以边缘原始点云为基准点云，根据边缘原始点云的中心点坐标以及中部原始点云的中心点坐标将边缘原始点云和中部原始点云进行配准，获得待测工件的完整点云信息。

技术领域

本公开涉及一种基于坐标数据的点云配准方法，属于机器人技术领域。

背景技术

点云配准过程，就是求一个两个点云之间的旋转平移矩阵，将源点云变换到目标点云相同的坐标系下。

但是，现有技术中的点云在配准的过程中，均需要进行大量的复杂运算，已达到精确匹配的目的。但是，当机器人的运动机构在进行直线往复运动时，也需要通过上述计算过程实现点云配准，整个运算过程费时费力。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种基于坐标数据的点云配准方法。

根据本公开的一个方面，提供了一种基于坐标数据的点云配准方法，其包括：

将待测工件安装在二维水平运动平台上，全尺寸扫描设备设置于所述待测工件的正上方；

全尺寸扫描设备定位于待测工件的角部，控制二维水平运动平台的X轴运动，所述全尺寸扫描设备扫描待测工件，获得待测工件的边缘原始点云；

控制二维水平运动平台的Y轴运动一预设距离，然后控制二维水平运动平台的X轴运动，直至完成整个待测工件的扫描，获取多片中部原始点云；

计算该边缘原始点云的中心点坐标和中部原始点云的中心点坐标；以及

以边缘原始点云为基准点云，根据边缘原始点云的中心点坐标以及中部原始点云的中心点坐标将边缘原始点云和中部原始点云进行配准，获得待测工件的完整点云信息。

根据本公开的至少一个实施方式的基于坐标数据的点云配准方法，所述全尺寸扫描设备设置于Z轴运动平台，以通过Z轴运动平台将全尺寸扫描设备与待测工件之间设置预定的间隔距离。

根据本公开的至少一个实施方式的基于坐标数据的点云配准方法，所述全尺寸扫描设备包括光谱共焦位移传感器，以通过所述光谱共焦位移传感器获取所述待测工件的曲面部分的点云数据。

根据本公开的至少一个实施方式的基于坐标数据的点云配准方法，所述待测工件通过一维转动装置安装于所述二维水平运动平台，并且所述一维转动装置的转动轴与所述X轴和Y轴所形成的平面平行。

根据本公开的至少一个实施方式的基于坐标数据的点云配准方法，计算该边缘原始点云的中心点坐标包括：

获取边缘原始点云中的每个点的坐标；

遍历边缘原始点云中的每个点，记录每个点的X坐标，获取所有点中的X坐标的最大值Xmax和最小值Xmin，则边缘原始点云的中心点X坐标Xe为：Xmin+(Xmax-Xmin)/2；记录每个点的Y坐标，获取所有点中的Y坐标的最大值Ymax和最小值Ymin，则边缘原始点云的中心点Y坐标Ye为：Ymin+(Ymax-Ymin)/2。

根据本公开的至少一个实施方式的基于坐标数据的点云配准方法，计算中部原始点云的中心点坐标包括：

获取中部原始点云中的每个点的坐标；