[发明专利]整体叶盘叶片四轴联动扫描路径规划方法及系统

权利要求书

1.一种整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

截面线划分步骤：将叶片截面线采样获得少量均匀分布的路径点Pt，分析在每一路径点测针不同倾斜角的可测性；根据可测性和扫描的连续性将叶片截面线分为上下两段，并确定测针倾斜角；

旋转角可行区域确定步骤：在路径点建立局部极坐标系，将其旋转角离散化，获得各自旋转角的可测矩阵；利用增量式算法计算所有路径点的可行区域；对可测矩阵进行修正；

轨迹生成步骤：根据路径点的可测矩阵及相关测量约束，初步确定每一路径点的旋转角，利用三次样条曲线对旋转角进行拟合，通过二分法确定最优控制点数量，获得测座旋转轨迹；

旋转角可行区域确定步骤中，将测针与测座近似为圆锥模型，当圆锥顶角范围内存在障碍物时，旋转角对应区域则为不可行区域，将测座在空间的极坐标位置离散后，可行像素区域附近存在不可行区域时，则该像素不可行，通过腐蚀算法进行修正。

2.根据权利要求1所述的整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划方法，其特征在于，当测针在某一倾斜角下，转台在任一旋转角下，测针尖端可以无干涉的测量P_i点时，则该倾斜角相对于P_i是可测的。

3.根据权利要求1所述的整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划方法，其特征在于，根据扫描测量的约束，测量叶片的上叶缘时，测针倾斜角小于90°；测量叶片的下叶缘时，测针倾斜角大于90°。

4.根据权利要求1所述的整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划方法，其特征在于，旋转角可行区域确定步骤中，利用增量式方法，迭代检查前一点或后一点的矩阵边缘像素能够获得每段路径所有点的可测矩阵。

5.根据权利要求1所述的整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划方法，其特征在于，轨迹生成步骤中，利用二分法可以找到最优控制点数量，获得平滑光顺且无干涉的转台旋转轨迹。

6.根据权利要求1所述的整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划方法，其特征在于，用于测量叶盘的测头采用PH10分度式测头。

7.根据权利要求1所述的整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划方法，其特征在于，上下两段的叶片截面线对应的测针倾斜角为75°、105°。

8.一种整体叶盘叶片四轴联动测量路径规划系统，其特征在于，包括如下模块：

截面线划分模块：将叶片截面线采样获得少量均匀分布的路径点Pt，分析在每一路径点测针不同倾斜角的可测性；根据可测性和扫描的连续性将叶片截面线分为上下两段，并确定测针倾斜角；

旋转角可行区域确定模块：在路径点建立局部极坐标系，将其旋转角离散化，获得各自旋转角的可测矩阵；利用增量式算法计算所有路径点的可行区域；对可测矩阵进行修正；

轨迹生成模块：根据路径点的可测矩阵及相关测量约束，初步确定每一路径点的旋转角，利用三次样条曲线对旋转角进行拟合，通过二分法确定最优控制点数量，获得测座旋转轨迹。