CN114708402B 一种基于复杂网格曲面nurbs拟合的机器人作业轨迹生成方法 （浙江大学）

一种基于复杂网格曲面NURBS拟合的机器人本发明公开了一种基于复杂网格曲面NURBS格参数化以及最小包围框准则的参数调整所得到的网格参数作为NURBS拟合参数化的预输入，小二乘NURBS拟合方法来构建非规则复杂网格曲面的NURBS曲面，最后在二维参数域中沿直线或贴合曲线边界的方式生成等距轨迹通过NURBS曲提出的NURBS拟合方法，得到复杂网格曲面的拟合NURBS曲面，能够生成等距效果更优或贴合边2成的顶点集合为a，其中每一个点都有点的位置Qpis与点的法向量Qnis为其所属子区域的ous的平均法向量在最小二乘的拟合目标函数中加入该插值点2.根据权利要求1所述的基于复杂网格曲面NURB3.根据权利要求2所述的基于复杂网格曲面NU特征在于，所述步骤2通过平面点集的凸包求解算法以及旋转卡壳算法求得参数域中顶点34.根据权利要求1所述的基于复杂网格曲面NURBS拟合的机对模型参数化后的二维空间Θ按横切与纵切的方式进行区域划分为Cu×Cv个子区域，区域的平均法向量为若该区域的中不存在采样点，则从横向与纵向上找到离该子区域最近的两个子区域与9,werr:则区域的平均法向量为：6.根据权利要求1所述的基于复杂网格曲面NURBS拟NURBS曲面与三维网格顶点的误差平方和以及每个子区域的法向误差为目标，使用最小二在二维参数域中沿u方向或v方向上生成等距的直线簇，然后通过NURBS曲面的表达式将这些等距直线簇转化到三维空间中变成网格曲面最后将点在横向上相连得到二维参数域中的轨迹，最后通过NURBS曲面在三维空间中生成求解三维表面轨迹上所有点的邻域平均法向量代替该轨4[0002]随着机器人智能化程度的提升、工业控制系统的进步和用于图形编程的CAD成本[0003]从复杂曲面机器人作业轨迹生成的研究现状可以看出，目前面对CAD网格模型的[0004]本发明目的在于提供一种基于复杂网格曲面NURBS拟合的机器人作业轨迹生成方[0005]为解决上述技术问题，本发明的一种基于复杂网格曲面NURBS拟合的机器人作业参数域中生成的等距轨迹对应到三维空间中将仍[0014]进一步地，所述步骤2通过平面点集的凸包求解算法以及旋转卡壳算法求得参数5域中顶点集的最小包围框，并将顶点参数转化到最小包围框两条垂直边所构成的坐标系[0019]进一步地，所述步骤4以均匀的方式生成NURBS曲面在u方以最小化NURBS曲面与三维网格顶点的误差平方和以及每个子区域的法向误差为目标，使[0023]其中RjE称为曲面的控制点，为各个控制点的权值，当NURBS曲面u,指定为其所属子区域的Θi,j的平均法向量在最小二乘的拟合目标函数中加入该插值6[0031]在二维参数域中沿u方向或v方向上生成等距的直线簇，然后通过NURBS曲面的表达式将这些等距直线簇转化到三维空间中变成网格曲面表[0036]本发明的一种基于复杂网格曲面NURBS拟合的机器人作业轨迹生成方法具有以下[0037]1.使用最小二乘共形映射将曲面网格顶点以最小网格形变映射到二维参数域上[0038]2.提出基于缺失区域法向补偿的不规则网二乘共形映射进行网格参数化后参数域有空缺而造成NURBS拟合曲面畸变的问题，得到合7杂网格曲面NURBS拟合的机器人作业轨迹生成方法做作为NURBS曲面拟合的网格参数化方法，该方法的主要作用是将三维的网格顶点映射到二[0053]如图3所示，通过平面点集的凸包求解算法以及旋转卡壳算法求得参数域中顶点固定u或v方向(矩形两条边的方向)生成一条Θi,j区域的平均法向量为：三维网格顶点的误差平方和以及每个子区域的法向误差为目标，使用最小二乘法对NURBS8指定为其所属子区域的Θi,j的平均法向量在最小二乘的拟合目标函数中加入该插值[0069]如图5所示，在二维参数域中沿u方向或v方向上生成等距的直线簇，然后通过本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的9