扫描轨迹分割方法、三维扫描的控制方法和存储介质与流程

本申请涉及三维扫描，特别是涉及扫描轨迹分割方法、三维扫描的控制方法和存储介质。

背景技术：

1、在机械臂协同扫描的扫描场景下，通常是通过机器人示教的形式，通过逐个采集机械臂搭载扫描装置进行扫描时的每一个扫描位姿，之后基于所采集的扫描位姿，控制机械臂搭载扫描装置进行扫描。又或者，通过跟踪装置实时记录人工扫描时的扫描装置的扫描轨迹，再控制机械臂搭载扫描装置按照该扫描轨迹进行扫描。然而，上述方法所采集的扫描轨迹均为完整扫描路径，其扫描轨迹点可分布于工件的不同方位，其中存在自动化扫描时机械臂不可达的扫描点，此时需要中断扫描，人为调整变位机带动工件运动之后，再继续对位置调整后的工件进行扫描。因此，目前机械臂协同扫描装置进行扫描时，将存在扫描流畅度较低，扫描效率较低的问题。

2、针对相关技术中存在扫描流畅度较低，扫描效率较低的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、在本实施例中提供了一种扫描轨迹分割方法、三维扫描的控制方法和存储介质，以解决相关技术中机械臂协同扫描装置进行扫描时，扫描流畅度较低，扫描效率较低的问题。

2、第一个方面，在本实施例中提供了一种扫描轨迹分割方法，包括：

3、获取扫描装置的扫描轨迹；

4、根据所述扫描轨迹中各个轨迹点的三维信息，以及机械臂的运动范围，将所述扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间；其中，所述机械臂用于搭载所述扫描装置进行三维扫描。

5、在其中的一些实施例中，所述根据所述扫描轨迹中各个轨迹点的三维信息，以及机械臂的运动范围，将所述扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间，包括：

6、根据机械臂的基准位置和扫描对象固定的基准位置，确定基准方向，并基于机械臂的运动范围设定偏差角度阈值；

7、获取所述扫描轨迹中各个轨迹点的三维信息中的法向量；

8、根据所述各个轨迹点的法向量、所述基准方向以及所述偏差角度阈值，将所述扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间。

9、在其中的一些实施例中，所述各个轨迹点以所述扫描对象的基准位置为中心，呈环形分布；

10、所述根据所述各个轨迹点的法向量、所述基准方向以及所述偏差角度阈值，将所述扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间，包括：

11、根据所述基准方向和所述机械臂的基准位置，确定搜索区域；

12、在所述各个轨迹点的当前分布状态下，根据所述各个轨迹点的法向量、所述基准方向以及所述偏差角度阈值，从当前处于所述搜索区域内的轨迹点中确定候选点，得到一个机械臂可达的轨迹区间；其中，所述轨迹区间由当前的所述候选点组成；

13、将所述各个轨迹点旋转预设角度，在旋转后的下一个分布状态下，根据所述各个轨迹点的法向量、所述基准方向以及所述偏差角度阈值，从旋转之后处于所述搜索区域内的轨迹点中确定候选点，得到下一个机械臂可达的轨迹区间。

14、在其中的一些实施例中，所述各个轨迹点沿所述扫描对象的一个扫描表面，呈条状分布；

15、所述根据所述各个轨迹点的法向量、所述基准方向以及所述偏差角度阈值，将所述扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间，包括：

16、根据所述基准方向和所述机械臂的基准位置，确定搜索区域；

17、在所述各个轨迹点的当前分布状态下，根据所述各个轨迹点的法向量、所述基准方向以及所述偏差角度阈值，从当前处于所述搜索区域内的轨迹点中确定候选点，得到由当前的所述候选点组成一个机械臂可达的轨迹区间；

18、将所述各个轨迹点平移预设距离，在平移后的下一个分布状态下，根据所述各个轨迹点的法向量、所述基准方向以及所述偏差角度阈值，从平移后处于所述搜索区域内的轨迹点中确定候选点，得到下一个机械臂可达的轨迹区间。

19、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

20、根据各个所述轨迹区间中的轨迹点的分布密度，以及预设的密度条件，对各个所述轨迹区间进行密度优化。

21、在其中的一些实施例中，所述方法还包括：

22、基于最短路径原理，调整各个所述轨迹区间内的轨迹点的扫描顺序。

23、第二个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描的控制方法，所述方法包括：

24、基于上述第一个方面所述的扫描轨迹分割方法，得到扫描装置执行三维扫描时的各个轨迹区间；

25、控制机械臂搭载所述扫描装置，依次在不同的所述轨迹区间内基于轨迹点进行移动，以使所述扫描装置完成三维扫描。

26、第三个方面，在本实施例中提供了一种扫描轨迹分割装置，包括：获取模块和分割模块；其中：

27、所述获取模块，用于获取扫描装置的扫描轨迹；

28、所述分割模块，用于根据所述扫描轨迹中各个轨迹点的三维信息，以及机械臂的运动范围，将所述扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间；其中，所述机械臂用于搭载所述扫描装置进行三维扫描。

29、第四个方面，在本实施例中提供了一种三维扫描系统，包括：扫描装置、机械臂以及服务器设备；其中，所述扫描装置、所述机械臂均与所述服务器设备连接；

30、所述扫描装置用于对扫描对象进行三维扫描；

31、所述机械臂用于搭载所述扫描装置进行移动；

32、所述服务器设备用于执行上述第一个方面所述的扫描轨迹分割方法，或执行上述第二个方面所述的三维扫描的控制方法。

33、第五个方面，在本实施例中提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述第一个方面所述的扫描轨迹分割方法，或实现上述第二个方面所述的三维扫描的控制方法。

34、与相关技术相比，在本实施例中提供的扫描轨迹分割方法、三维扫描的控制方法和存储介质，获取扫描装置的扫描轨迹；根据扫描轨迹中各个轨迹点的三维信息，以及机械臂的运动范围，将扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间；其中，机械臂用于搭载扫描装置进行三维扫描。其通过将扫描轨迹分割成若干个机械臂可达的轨迹区间，使得机械臂能够逐一在各个轨迹区间内流畅地搭载扫描装置完成扫描，从而提高了扫描流畅度和扫描效率。

35、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

技术特征：

1.一种扫描轨迹分割方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的扫描轨迹分割方法，其特征在于，所述根据所述扫描轨迹中各个轨迹点的三维信息，以及机械臂的运动范围，将所述扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间，包括：

3.根据权利要求2所述的扫描轨迹分割方法，其特征在于，所述各个轨迹点以所述扫描对象的基准位置为中心，呈环形分布；

4.根据权利要求2所述的扫描轨迹分割方法，其特征在于，所述各个轨迹点沿所述扫描对象的一个扫描表面，呈条状分布；

5.根据权利要求1至4任一项所述的扫描轨迹分割方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求1至4任一项所述的扫描轨迹分割方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.一种三维扫描的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

8.一种扫描轨迹分割装置，其特征在于，包括：获取模块和分割模块；其中：

9.一种三维扫描系统，其特征在于，包括：扫描装置、机械臂以及服务器设备；其中，所述扫描装置、所述机械臂均与所述服务器设备连接；

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的扫描轨迹分割方法的步骤，或实现权利要求7所述的三维扫描的控制方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种扫描轨迹分割方法、三维扫描的控制方法和存储介质，其中，该扫描轨迹分割方法包括：获取扫描装置的扫描轨迹；根据扫描轨迹中各个轨迹点的三维信息，以及机械臂的运动范围，将扫描轨迹分割为若干个机械臂可达的轨迹区间；其中，机械臂用于搭载扫描装置进行三维扫描。其通过将扫描轨迹分割成若干个机械臂可达的轨迹区间，使得机械臂能够逐一在各个轨迹区间内流畅地搭载扫描装置完成扫描，从而提高了扫描流畅度和扫描效率。

技术研发人员：陈尚俭,周国勇,王江峰,郑俊
受保护的技术使用者：思看科技（杭州）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27