基于轮廓曲线匹配算法实现数控系统工件定位匹配的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108229560A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201810002866.4(22)申请日2018.01.02(71)申请人上海维宏电子科技股份有限公司地址201401上海市奉贤区沪杭公路1590号申请人上海维宏智能技术有限公司(72)发明人孙玉财易珺李清涛薛爱军(74)专利代理机构上海智信专利代理有限公司31002代理人王洁郑暄(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)G06F17/15(2006.01)G06F17/16(2006.01)权利要求书5页说明书15页附图3页(54)发明名称基于轮廓曲线匹配算法实现数控系统工件定位匹配的方法(57)摘要本发明涉及一种基于轮廓曲线匹配算法实现数控系统工件定位匹配的方法，其中，所述的方法包括分别获取加工工件的轮廓曲线以及数控系统中预置刀路的轮廓曲线；对所述的加工工件的轮廓曲线以及所述的预置刀路的轮廓曲线进行离散化处理，并获取对应的点列，分别通过轮廓曲线匹配算法对所述的轮廓曲线以及数控系统中预置刀路的轮廓曲线进行粗匹配和精匹配，确定两个轮廓曲线相对应的偏移角度及偏移距离，以所述的偏移角度及偏移距离为依据，将所述的预置刀路进行调整，使得两个轮廓曲线相重合。采用该种方法通过2次匹配即减少了计算量，提高了匹配的速度；又保证了匹配的精确度。CN108229560ACN108229560A权利要求书1/5页1.一种基于轮廓曲线匹配算法实现数控系统工件定位匹配的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)分别获取加工工件的轮廓曲线以及数控系统中预置刀路的轮廓曲线；(2)分别对所述的加工工件的轮廓曲线以及所述的预置刀路的轮廓曲线进行离散化处理，均匀的采集所述的加工工件的轮廓曲线对应的第一点列Qi，其中，i＝1，2，…，n以及所述的预置刀路的轮廓曲线对应的第二点列Pj，其中j＝1，2，…，n，其中，所述的加工工件的轮廓曲线对应的第一点列Qi中与所述的预置刀路的轮廓曲线对应的第二点列Pj中均包括数量相等的第一预置数量的采样点；(3)根据采集到的所述的第一点列Qi以及所述的第二点列Pj，运用轮廓曲线匹配算法，计算得到：以所述的第一点列Qi为标准点列，所述的第二点列Pj的初始偏移角度θs及初始偏移距离，并通过迭代法及最小二乘法确定所述的第一点列Qi中的采样点与所述的第二点列Pj中的采样点的对应关系，确定在所述的第二点列Pj中与所述的第一点列Qi中的初始的采样点Q1对应的采样点Pk，即对所述的加工工件的轮廓曲线与所述的数控系统中预置刀路的轮廓曲线进行粗匹配；(4)再次对所述的加工工件的轮廓曲线与所述的预置刀路的轮廓曲线上的离散点进行采集，均匀的采集所述的加工工件的轮廓曲线对应的第三点列以及所述的预置刀路的轮廓曲线对应的第四点列，其中，所述的加工工件的轮廓曲线对应的第三点列中与所述的预置刀路的轮廓曲线对应的第四点列中均包括数量相等的第二预置数量的采样点，且第二预置数量大于第一预置数量；(5)对所述的加工工件的轮廓曲线和数控系统中预置刀路的轮廓曲线进行精匹配，根据在所述的第二点列Pj中与所述的第一点列Qi中的初始的采样点对应的采样点Pk以及所述的初始偏移角度θs构造待选角度序列以及待选脚标序列，遍历所述的待选角度序列中的待选角度以及待选脚标序列中待选脚标所对应的采集点，并运用最小二乘法进行计算，确定：以所述的第三点列为标准点列，所述的第四点列的偏移角度及偏移距离，确定所述的第三点列中的采样点与所述的第四点列中的采样点的对应关系；(6)将所述的预置刀路旋转所述的偏移角度，并将所述的预置刀路平移所述的偏移距离，使得所述的加工工件的轮廓曲线与所述的预置刀路的轮廓曲线相重合。2.根据权利要求1所述的基于轮廓曲线匹配算法实现数控系统工件定位匹配的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(21a)计算所述的加工工件的轮廓曲线整体周长，根据预设的采样个数n，对所述的加工工件的轮廓曲线进行等间距采样，得到所述的第一点列Qi，其中，i＝1，2，…，n；(22a)计算所述的预置刀路的轮廓曲线整体周长，根据预设的采样个数n，对所述的预置刀路的轮廓曲线进行等间距采样，得到所述的第二点列Pj，其中j＝1，2，…，n。3.根据权利要求1所述的基于轮廓曲线匹配算法实现数控系统工件定位匹配的方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：(21b)计算所述的加工工件的轮廓曲线整体周长，根据预设的第一间隔距离，对所述的加工工件的轮廓曲线进行等间距采样，得到所述的第一点列Qi，其中，i＝1，2，…，n；(22b)计算所述的加工工件的轮廓曲线整体周长，根据所述的预设的第一间隔距离，对所述的预置刀路的轮廓曲线进行等间