[发明专利]管板焊接中焊接轨迹拟合方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种管板焊接中焊接轨迹拟合方法，其特征在于，所述管板焊接中焊接轨迹拟合方法包括以下步骤：

获取待焊接管板的有序点云，根据所述有序点云构建所述待焊接管板对应的四角网格数据，所述待焊接管板包括钢板和多根圆管；

根据所述四角网格数据进行平面分割，获得钢板所在平面网格和圆管端面网格；

根据所述钢板所在平面网格提取钢板平面的边缘点云，根据所述钢板平面的边缘点云和圆环点云中心进行局部平面拟和，获得管板交线投影平面；

将圆管端面网络边缘点云投影到所述管板交线投影平面，获得投影圆环；

根据所述投影圆环提取投影圆环外轮廓点云；

对所述投影圆环外轮廓点云，进行空间圆拟合，根据拟合的空间圆参数，计算所述投影圆环外轮廓点云中各顶点中与拟合圆圆心距离最大的目标顶点；

根据所述目标顶点，计算实际焊接圆弧顶点；

根据所述实际焊接圆弧顶点生成多个管板焊接轨迹。

2.如权利要求1所述的管板焊接中焊接轨迹拟合方法，其特征在于，所述根据所述目标顶点，计算实际焊接圆弧顶点，包括：

以所述目标顶点为起点，绕拟合圆圆心转动，计算拟合焊接轨迹顶点，获得焊接轨迹圆弧的顶点集合；

通过k-d树搜索算法，在所述投影圆环外轮廓点云中搜索与所述圆弧顶点坐标最接近的点，作为实际焊接圆弧顶点。

3.如权利要求2所述的管板焊接中焊接轨迹拟合方法，其特征在于，以所述目标顶点为起点，绕拟合圆圆心转动，计算拟合焊接轨迹顶点，获得焊接轨迹圆弧的顶点集合，包括：

以所述目标顶点为起点，将所述目标顶点绕拟合圆圆心按照预设方向转动多个不同预设角度，得到多个拟合焊接轨迹顶点；

多个所述拟合焊接轨迹顶点构成焊接轨迹圆弧的顶点集合。

4.如权利要求1所述的管板焊接中焊接轨迹拟合方法，其特征在于，对所述投影圆环外轮廓点云，进行空间圆拟合，根据拟合的空间圆参数，计算所述投影圆环外轮廓点云中各顶点中与拟合圆圆心距离最大的目标顶点，包括：

对所述投影圆环外轮廓点云，进行空间圆拟合，获得拟合圆圆心坐标；

计算投影圆环外轮廓点云中各顶点与所述拟合圆圆心坐标之间的第一距离，获得距离集合；

对所述距离集合中的第一距离按照距离大小排序，获取第一距离最大的目标顶点的坐标值作为拟合焊接轨迹的起点。

5.如权利要求1所述的管板焊接中焊接轨迹拟合方法，其特征在于，所述根据所述投影圆环提取投影圆环外轮廓点云，包括：

根据所述投影圆环，计算每个所述投影圆环的点云中心和平均半径；

计算所述投影圆环中每个顶点与所述点云中心之间的第二距离；

判断所述第二距离是否大于所述平均半径；

若是，则保留所述第二距离对应的顶点；

根据保留的顶点提取各投影圆环外轮廓点云。

6.如权利要求1所述的管板焊接中焊接轨迹拟合方法，其特征在于，根据所述钢板平面的边缘点云和圆环点云中心进行局部平面拟和，获得管板交线投影平面，包括：

计算每个圆管端面网格边缘点云中心和圆环顶点数量

计算所述钢板平面的边缘点云中任意顶点与所述圆环点云中心的距离，计算获得的距离构成的距离集合记为D_v；

按照预设规则记录所述距离集合D_v中个值所对应的顶点坐标；

根据个所述顶点坐标，采用随机采样一致性算法进行局部平面拟和，获得管板交线投影平面。