[发明专利]一种基于四点激光的蒙皮曲面寻法线方法

说明书

本发明属于飞机蒙皮加工技术领域，涉及一种基于四点激光的蒙皮曲面寻法线方法，包括：搭建四点激光检测装置，获取飞机蒙皮曲面表面的四个激光点位的坐标；以四个激光点位为顶点构成四面体，求出通过四点中心位置的四个面的法线方程；将四面体中位于上方的两个面分为第一组，计算两个面的法线的第一角平分线的方程；将四面体中位于下方的两个面分为第二组，计算两个面的法线的第二角平分线的方程；求解平分第一角平分线和第二角平分线间夹角的第三角平分线的方程，即是拟合出来的四点激光所寻曲面的法线方程。

技术领域

本发明属于飞机蒙皮加工技术领域，涉及一种基于四点激光的蒙皮曲面寻法线方法。

背景技术

近年来飞机零部件加工制造领域发展迅速。相关制造装备对于飞机零部件的制造精度水平至关重要。在飞机蒙皮制造方面，对于蒙皮曲面表面的法向量求取是飞机蒙皮加工装备的核心关键技术，其相关技术影响后续的加工质量与零件的精度水平。飞机蒙皮表面曲率变化多样，对于局部的曲率获取，或对于蒙皮表面孔所在位置的蒙皮曲率变化的获取，对蒙皮的后续加工定位至关重要。

以往针对飞机蒙皮曲面的曲率的获取，有采用三点检测方式或曲面模型公式拟合等方法，其结果是有些算法精度不高，或算法过于繁琐，或模型过于复杂，其结果导致实际应用效果不好。因此，亟需一种蒙皮曲面寻法线方法，提升飞机蒙皮加工装备对于蒙皮曲面表面法向量的获取能力，提高飞机蒙皮加工装备的智能化水平。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于四点激光的蒙皮曲面寻法线方法，提升了飞机蒙皮加工装备对于蒙皮曲面表面法向量的获取能力，提高了飞机蒙皮加工装备的智能化水平。

本发明提供一种基于四点激光的蒙皮曲面寻法线方法，包括如下步骤：

步骤1：搭建四点激光检测装置，获取飞机蒙皮曲面表面的四个激光点位的坐标，并拟合出四个激光点位的四点中心坐标；

步骤2：以四个激光点位为顶点构成四面体，根据四个激光点位的坐标，求出四个面的法向量和通过四点中心位置的四个面的法线方程；

步骤3：将四面体中位于上方的两个面分为第一组，求解第一组两个面的法线间的第一夹角，并计算通过四点中心且平分第一夹角的第一角平分线的方程；

步骤4：将四面体中位于下方的两个面分为第二组，采用与步骤3相同方法求解第二组两个面的法线间的第二夹角，并计算通过四点中心且平分第二夹角的第二角平分线的方程；

步骤5：采用步骤3中相同方法，求解第一角平分线和第二角平分线间的第三夹角，并计算通过四点中心且平分第三夹角的第三角平分线的方程，即是拟合出来的四点激光所寻曲面的法线方程。

在本发明的基于四点激光的蒙皮曲面寻法线方法中，所述步骤1包括：