[发明专利]一种用于车身接触式三坐标测量的连续碰撞检测方法

权利要求书

1.一种用于车身接触式三坐标测量的连续碰撞检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对待测车身结构模型进行点云化处理，提取点云信息以及测点信息；

步骤2：根据测量车身的测点信息，获取需要标定测头角度集合；

在步骤2中，基于步骤1中所测量车身的测点信息，同时结合测头矢量方向要求的公差要求，利用覆盖集求解方法测点集进行聚类，获得需标定测头角度集合；

步骤3：根据测点信息和需要标定测头角度集合形成测头包围盒；

步骤4：根据测点信息，对任意的两检测特征间的测头运动轨迹进行连续包络体构建；

步骤5：检测车身点云是否位于所述连续包络体内；

步骤6：将包络体三角剖分，变成多个四面体，判断点云是否在包络体内部，如果点云在任意一个四面体内部，那么测头连续运动包络体与车身碰撞；否则，车身点云与测头运动空间无碰；

步骤7：基于步骤6判断，通过车身点云坐标和四面体坐标进一步检测车身点云是否在四面体内部；

步骤8：若检测出所有点云不在包络体内，从步骤4开始，依次进行下两个测点间的检测；若检测出有点云在包络体内，说明测头由测点a至测点b的过程中发生了碰撞,此时将测头走过的路径段二分，令a和b的中点为c；

步骤9：基于步骤8二分出来的路径，此时四面体包围盒也二分为两个，分别判断路径ac中是否有点云在对应的包围盒中，路径cb中是否有点云在对应的包围盒中；

步骤10：基于步骤9二分出来的路径段ac和cb，若路径段ac中有点云在包围盒内，路径段cb中没有发生碰撞，则令c=b；若路径段cb中发生碰撞，路径段ac中没有发生碰撞，则令c=a；若路径段ac和路径段cb同时发生碰撞，重复步骤8和步骤9；

步骤11：将所发现的碰撞点储存起来，重复步骤4，直到检测出包围盒内没有发生碰撞，此时能够将碰撞点无遗漏的寻找出来，停止检测，进行下两个测点间连续运动过程的碰撞检测。

2.根据权利要求1所述的用于车身接触式三坐标测量的连续碰撞检测方法，其特征在于，在步骤1中，通过网格划分将测量车身的结构模型进行点云化处理，提取所有网格节点坐标作为所测量车身的点云信息，根据所测量车身的设计图纸提取车身尺寸及测点坐标和矢量方向信息，将点云信息和测点信息分别整合成矩阵形式。

3.根据权利要求1所述的用于车身接触式三坐标测量的连续碰撞检测方法，其特征在于，在步骤3中，基于步骤1和步骤2的测点信息及测头聚类信息，同时结合接触式测头本身半径、接长杆长度测头信息，利用OBB包围盒原理形成测头包围盒。

4.根据权利要求1所述的用于车身接触式三坐标测量的连续碰撞检测方法，其特征在于，在步骤5中，检测车身点云是否位于所述连续包络体内，利用车身局部点云提取规则获得缩小的检测点云范围。

5.根据权利要求1所述的用于车身接触式三坐标测量的连续碰撞检测方法，其特征在于，在步骤7中，检测车身点云是否在四面体内部，将点云的坐标和表示四面体的坐标值构成行列式，若点在两个面的同一侧，则行列式的值大于0，则不在四面体内部；反之，若点在两个面之间，则行列式的值小于0，点云在四面体内部。