[发明专利]机械手超声无损检测中被测件装卡偏差的修正方法及系统

权利要求书

1.一种机械手超声无损检测中被测件装卡偏差的修正方法，其特征在于，包括：

获取编程轨迹中被测件在设定装卡位姿下的点云数据，生成模型点云集；

装卡被测件后，通过超声波测量被测件在装卡位姿下的点云数据，生成测量点云集；

将所述模型点云集与所述测量点云集，进行匹配计算，获得被测件装卡位姿与所述编程轨迹中设定装卡位姿之间的偏差；

修正所述被测件装卡位姿与所述编程轨迹中设定装卡位姿之间的偏差；

其中，将所述模型点云集与所述测量点云集，进行匹配计算，获得被测件装卡位姿与所述编程轨迹中设定装卡位姿之间的偏差，包括：

分别计算所述模型点云集和所述测量点云集中每个点在其邻域内的法向量；

在所述测量点云集中随机选择m个非边界点，计算所述m个非边界点的邻近法向量角特征描述子；

计算所述模型点云集中所有非边界点的邻近法向量特征描述子；

将所述测量点云集中随机选择的每个非边界点，在所述模型点云集中匹配与之邻近法向量特征描述子相等或接近的点，确定m个邻近法向量特征描述子相等或接近的点对；

根据所述相等或接近的点对，计算获得所述模型点云集与所述测量点云集之间的偏差。

2.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述每个点在其邻域内的法向量，通过以下步骤获得：

设点集S，任一点s_i属于S；点s_i在其邻域内的法向量由其邻近的k个点估计；

搜索s_i周围邻近的k个点，记为称为k邻近点；

利用点s_i及其k邻近点构建协方差矩阵：

其中，是k邻近点的几何中心；求矩阵E_3×3的特征值和特征向量：

E_3×3·v_j＝λ_j·v_j，j∈{1,2,3} (2)

其中，λ₁,λ₂,λ₃(λ₁<λ₂<λ₃)是所构建矩阵的特征值；v₁,v₂,v₃是相应的特征向量；最小特征值λ₁对应的特征向量v₁是点s_i在其邻域内的法向量，记为n_si。

3.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述非边界点的识别判别式为：

其中，设点集S，任一点s_i属于S；点s_i与其邻近的一个点构成向量点s_i与其邻近的k个点构成和向量临界值Δi是判断点s_i与其周围k个点偏离程度的阈值。

4.如权利要求1所述的修正方法，其特征在于，所述邻近法向量角特征描述子的计算，包括：

确定法向量角，计算公式为：

其中，设点集S，任一点s_i属于S；s_i点的法向量为n_si；是s_i的一个邻近点，该点的法向量为n_si与之间的夹角为

法向量n_si和其周围的n个法向量组成邻近法向量角特征描述子