[发明专利]一种三维镜像仿形复刻系统及方法

权利要求书

1.一种三维镜像仿形复刻系统，其特征在于：包括机座(1)，所述机座(1)的左右两端相对立设有两道滑轨(11)，所述机座(1)的左右两端分别滑动连接有第一机械臂(2)和第二机械臂(3)，所述第一机械臂(2)的端头设有扫描笔(4)，所述第二机械臂(3)的端头设有复刻笔(5)，所述机座(1)中间相对立设有两块底托板(6)，所述底托板(6)的前后两端均设有拉槽(61)，所述底托板(6)上刻印有坐标网格(62)，所述机座(1)的外侧设有工控机(7)；

所述工控机(7)内部装载有控制系统，包括基础建设单元(100)、扫描管理单元(200)、数据处理单元(300)和复刻控制单元(400)；所述基础建设单元(100)的信号输出端与所述扫描管理单元(200)、所述数据处理单元(300)、所述复刻控制单元(400)的信号输入端连接，所述扫描管理单元(200)的信号输出端与所述数据处理单元(300)的信号输入端连接，所述数据处理单元(300)的信号输出端与所述复刻控制单元(400)的信号输入端连接；所述基础建设单元(100)用于提供支持系统运行的基础装置载体、智能技术及应用；所述扫描管理单元(200)用于对图像的扫描过程进行控制管理；所述数据处理单元(300)用于对扫描获取的图像进行处理转换；所述复刻控制单元(400)用于以扫描获得的图形为基础控制复刻图形的运行过程；

所述基础建设单元(100)包括终端载体模块(101)、动作管理模块(102)、技术支持模块(103)和网络通信模块(104)；

所述扫描管理单元(200)包括运行控制模块(201)、图像扫描模块(202)、尺寸测量模块(203)和图形编绘模块(204)；

所述数据处理单元(300)包括图像处理模块(301)、逆向扫描模块(302)、坐标定位模块(303)和镜像切换模块(304)；

所述复刻控制单元(400)包括图形解析模块(401)、路径规划模块(402)、同步运行模块(403)和仿形复刻模块(404)；

所述终端载体模块(101)、所述动作管理模块(102)与所述技术支持模块(103)依次通过以太网通讯连接；所述终端载体模块(101)用于提供支持系统运行的机械、传感装置及其配套的工控处理器；所述动作管理模块(102)用于管理记录各机械臂的动作过程并进行调用；所述技术支持模块(103)用于在系统内加载多种智能技术以支持系统的顺滑运行；所述网络通信模块(104)用于在系统各层面之间建立连接及数据传输的通道；

所述运行控制模块(201)的信号输出端与所述图像扫描模块(202)的信号输入端连接，所述图像扫描模块(202)的信号输出端与所述尺寸测量模块(203)的信号输入端连接，所述尺寸测量模块(203)的信号输出端与所述图形编绘模块(204)的信号输入端连接；所述运行控制模块(201)用于控制扫描端机械臂及扫描装置的运行过程；所述图像扫描模块(202)用于通过扫描装置按运行路径对待复刻的建材图像及其形状进行扫描；所述尺寸测量模块(203)用于在扫描过程中对建材形状各边缘的尺寸进行测量；所述图形编绘模块(204)用于根据扫描的图像信息及测量的尺寸按比例编绘对应的图形；

所述图像处理模块(301)的信号输出端与所述逆向扫描模块(302)的信号输入端连接，所述逆向扫描模块(302)的信号输出端与所述坐标定位模块(303)的信号输入端连接，所述坐标定位模块(303)的信号输出端与所述镜像切换模块(304)的信号输入端连接；所述图像处理模块(301)用于对编绘的图形进行去杂质化、灰度转化及色彩过滤操作以降低因图像背景杂乱导致影响识别的精确度；所述逆向扫描模块(302)用于对仿形对象的轮廓及结构进行逆向扫描并以此为基础进行数字仿真及三维建模操作；所述坐标定位模块(303)用于获取针对三维仿真模型各点对应底托板上定位网格上的精确坐标值；所述镜像切换模块(304)用于对三维模型及定位后的图像进行镜像切换并将切换后的图形传输到复刻端处理层。

2.根据权利要求1所述的三维镜像仿形复刻系统，其特征在于：所述第一机械臂(2)的底端设有滑块(21)，所述滑块(21)与所述滑轨(11)滑动连接，所述滑块(21)的中间转动连接有主支撑臂(22)，所述主支撑臂(22)的顶端通过第一万向球(23)连接有伸缩臂(24)，所述伸缩臂(24)的另一端通过第二万向球(25)连接有操作臂(26)，所述第二机械臂(3)与所述第一机械臂(2)的结构相同。