[发明专利]一种五轴系统中三维模型的重构方法及系统

权利要求书

1.一种五轴系统中三维模型的重构方法，其特征在于，包括：

建立激光坐标系与工件坐标系；

通过激光扫描获取目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据；

记录所述目标工件的运动参数；

根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据；

根据所述目标工件在所述工件坐标系下的三维点云数据重构所述目标工件的三维模型；

其中，所述根据所述运动参数，将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据，包括：

根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离；

根据所述距离将所述目标工件在所述激光坐标系下的三维点云数据转换为在所述工件坐标系下的三维点云数据。

2.根据权利要求1所述的重构方法，其特征在于，所述建立激光坐标系与工件坐标系，包括：

以激光聚焦点为坐标原点，坐标轴方向与机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述激光坐标系；

以工件放置平台的中心为坐标原点，坐标轴方向与所述机床基坐标系的坐标轴方向对应一致，建立所述工件坐标系。

3.根据权利要求1所述的重构方法，其特征在于，所述根据所述运动参数得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值，包括：

根据G＝T₁*R_C*R_A*T₂*P₀计算得到目标工件运动后所述激光聚焦点在所述工件坐标系下的坐标值；

P₀＝[0 0 0 1]，G＝[x_g y_g z_g 1]，a，b，c分别为所述目标工件沿所述工件坐标系的X轴，Y轴、Z轴方向的平移距离；α为所述目标工件绕A旋转轴的旋转角度，β为所述目标工件绕C旋转轴的旋转角度，Z₀为所述A旋转轴与所述C旋转轴的交点与所述工件坐标系的坐标原点的距离。

4.根据权利要求3所述的重构方法，其特征在于，所述根据所述坐标值得到所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的各坐标轴方向上的距离，包括：

当扫描平面时，m＝x_g，n＝y_g，q＝z_g，且α'＝β'＝0；

当扫描轮廓面时，所述A旋转轴旋转90度，m＝x_g，n＝0，q＝y_g，且α'＝-90，β'＝0；

当扫描邻边时，所述C旋转轴旋转90度，m＝y_g，n＝0，q＝x_g，且α'＝-90，β'＝-180；所述C旋转轴旋转180度，m＝-x_g，n＝0，q＝-y_g，且α'＝-90，β'＝0；所述C旋转轴旋转270度，m＝-y_g，n＝0，q＝-x_g，且α'＝-90，β'＝-270；

当扫描圆弧且所述目标工件绕所述C旋转轴的旋转角为θ时，根据r＝abs(atan(x_g/y_g))-θ得到所述工件坐标系相对于所述激光坐标系的偏移角度；根据d＝sqrt(x²+y²)得到所述工件坐标系与所述激光坐标系的距离；n＝0，且α'＝-90，β'＝-β；

其中，所述m、n，q分别为所述激光坐标系与所述工件坐标系在所述激光坐标系的X轴、Y轴、Z轴方向上的距离，所述α'为所述目标工件绕所述A旋转轴的旋转参数，所述β'为所述目标工件绕所述C旋转轴的旋转参数。