[发明专利]直升机导向器凸耳曲面涂水控制方法与系统

权利要求书

1.直升机导向器凸耳曲面涂水控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，获取三维数据文件；

步骤2，对三维数据进行处理得到涂水路径集合；

步骤3，利用涂水路径集合控制机械臂进行涂水；

其中，步骤1中，获取三维数据文件为利用三维扫描仪得到直升机导向器凸耳的立体数据，所述立体数据为三维数据，立体数据构成三维数据文件；

步骤2，对三维数据进行处理得到涂水路径集合的子步骤为：

步骤2.1，根据立体数据转化直升机导向器为参数曲面，对参数曲面进行曲面离散获得曲面块，所述曲面块集合为A={S1，S2，S3，……，Su}，u为曲面块的数量；

步骤2.2，获得顶点分割线，子步骤为：

步骤2.2.1，获取曲面网格的顶点集合为V={V1，V2，V3，…，Vn}，n为顶点集合V的顶点数量；

步骤2.2.2，设定变量z的初始值为1，初始化分割线的集合BL；

步骤2.2.3，选取顶点Vz，如果Vz位于曲面的边界上则令z的值增加1，如果zn则重新执行步骤2.2.3，如果z=n，跳转步骤2.3并输出集合BL，否则跳转步骤2.2.4；

步骤2.2.4，获取与顶点Vz距离在阈值内的所有顶点集合Vz'={VZ1，VZ2，VZ3，…，VZm}，m为顶点集合Vz'的大小，设定初始化变量i为1；

步骤2.2.5，获得顶点Vz与顶点集合Vz'里第i个元素的连线作为分割线，把此分割线的射线作为边界，计算连接此边界的2个面的单位法向量的平均单位向量Mzi；

步骤2.2.6，计算Mz和Mzi的点乘Mz·Mzi，其中Mz为顶点Vz的单位法向量，放入集合DPz，i的值增加1，如果i小于m则跳转步骤2.2.5，否则跳转步骤2.2.7；

步骤2.2.7，选出集合DPz里最大的元素，最大元素对应集合Vz’里的顶点指向顶点Vz的方向作为顶点Vz的分割线方向，顶点Vz指向最大元素对应集合Vz’里的顶点处分割线方向的射线作为顶点Vz处的分割线，把分割线加入集合BL，集合BL里的元素表示为BLz，BLz与顶点Vz对应，集合BL的大小为小于或等于n，令z的值增加1，跳转步骤2.2.3；

步骤2.3，搜索曲面区域，子步骤为：

步骤2.3.1，遍历曲面块集合A，初始化变量w为1，A中的曲面块数量为q；

步骤2.3.2，如果w≤q，选取曲面块Sw里的3个顶点，计算3个顶点中每2个顶点的分割线的方向的内积绝对值，如果获得的3个内积绝对值中有2个大于设定的第一阈值ω1，则把其中一个分割线的方向作为此曲面块的分割线方向，令w增加1并重新执行步骤2.3.2，否则曲面块Sw的分割线待定，跳转步骤2.3.3；如果w大于q，跳转步骤2.3.4；

步骤2.3.3，获取曲面块Sw的邻近曲面块集Sw’，如果邻近曲面块集Sw'里存在曲面块的3个顶点中2个顶点的分割线的方向的内积绝对值中有2个大于设定的第二阈值ω2，则把此曲面的分割线作为曲面块Sw的分割线，令w增加1并跳转步骤2.3.2，如果不存在符合上述条件的邻近曲面块，则曲面块Sw的分割线待定；

第一阈值ω1和第二阈值ω2用于控制获得同一分块曲面里的平整度；

步骤2.3.4，结束曲面区域遍历，如果曲面块集合A里存在分割线待定的曲面块，则选择与其连接的共同的边缘线长度最大的邻近曲面块的分割线作为此待定曲面块的分割线；

步骤2.4，根据上述步骤2.2和步骤2.3获得的分割线对直升机导向器进行分割，对于每个分割后的子区域进行曲面展开，生成展开后的2D分割图像作为涂水分片；

步骤2.5，根据工件的材料特性，确定激光冲击的光斑形状和尺寸，搭接率，基准功率；

步骤2.6，依次选择涂水分片中每个分片的几何中心点作为基准点；

步骤2.7，根据Bounding Box法或者A*算法生成分片内涂水路径，涂水路径为螺旋形路径，涂水路径的开始点为分片内的几何中心点，结束点为分片的边界上任意一个边界点；

步骤2.8，重复步骤2.6和步骤2.7获得涂水路径集合。