[发明专利]基于激光扫描的工件定位方法、装置、系统和存储介质

权利要求书

1.一种基于激光扫描的工件定位方法，其特征在于，包括：

获取待定位工件的三维点云数据，所述三维点云数据由激光扫描所述待定位工件得到，所述待定位工件至少包括一个具有预设形状的工作平面；

基于所述三维点云数据通过平面拟合得到多个平面；

确定所述待定位工件的工作平面；

将所述工作平面的三维点云数据的三维坐标数据转换为二维坐标数据；

基于所述二维坐标数据获取转换后的所述工作平面的边界参数；

根据所述边界参数和所述预设形状确认所述工作平面的中心点的二维坐标；

将所述二维坐标转换为所述工作平面的中心点的三维坐标。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的工件定位方法，其特征在于，所述多个平面至少包括第一平面、第二平面和第三平面，所述基于所述三维点云数据通过平面拟合得到多个平面包括：

从所述点云数据中选择三个第一点云数据用于拟合第一平面；

从所述点云数据中选择三个第二点云数据用于拟合第二平面，所述第二点云数据不在所述第一平面上；

从所述点云数据中选择三个第三点云数据用于拟合第三平面，所述第三点云数据不在所述第一平面和第二平面上。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的工件定位方法，其特征在于，所述将所述工作平面的三维点云数据的三维坐标数据转换为二维坐标数据包括：

确认所述工作平面的法向量的第一方向；

计算所述第一方向和目标平面的法向量之间的角度偏差；

根据所述角度偏差计算旋转矩阵；

使用旋转矩阵旋转所述工作平面使所述工作平面平行于所述目标平面，从而得到基于所述目标平面的二维坐标数据，所述目标平面为XY平面、XZ平面或者YZ平面。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的工件定位方法，其特征在于，所述基于所述二维坐标数据获取转换后的所述工作平面的边界参数之前包括：

根据预设精度将旋转后的工作平面网格化。

5.根据权利要求4所述的一种基于激光扫描的工件定位方法，其特征在于，所述二维坐标数据的坐标数据包括第一维坐标和第二维坐标，所述基于所述二维坐标数据获取旋转后的所述工作平面的边界参数包括：

沿第一维方向进行遍历，确定各第一维坐标对应的具有最大第二维坐标值的第一网格和具有最小第二维坐标值的第二网格；

对各第一网格，遍历其内的二维坐标数据，并将具有最大第二维坐标值的二维坐标数据作为边界数据；

对各第二网格，遍历其内的二维坐标数据，将具有最大第二维坐标值的二维坐标数据作为边界数据。

6.根据权利要求5所述的一种基于激光扫描的工件定位方法，其特征在于，所述基于所述二维坐标数据获取旋转后的所述工作平面的边界参数包括：

沿第二维方向进行遍历，确定各第二维坐标对应的具有最大第一维坐标值的第一网格和具有最小第一维坐标值的第二网格；

对各第一网格，遍历其内的二维坐标数据，并将具有最大第一维坐标值的二维坐标数据作为边界数据；

对各第二网格，遍历其内的二维坐标数据，将具有最大第一维坐标值的二维坐标数据作为边界数据。

7.根据权利要求6所述的一种基于激光扫描的工件定位方法，其特征在于，所述基于所述二维坐标数据获取旋转后的所述工作平面的边界参数还包括：

所述二维坐标数据为基于XY平面的二维坐标数据时，所述第一维方向为X方向，所述第二维方向为Y方向；

所述二维坐标数据为基于YZ平面的二维坐标数据时，所述第一维方向为Y方向，所述第二维方向为Z方向；

所述二维坐标数据为基于XZ平面的二维坐标数据时，所述第一维方向为X方向，所述第二维方向为Z方向。