切割路径生成方法、切割方法、系统、电子设备及介质与流程

本技术实施例涉及数据处理领域，更确切地说涉及牙科器械数据处理领域，特别涉及一种切割路径生成方法、切割方法、系统、电子设备及介质。

背景技术：

1、在牙齿矫治器的加工过程中，通常需要经过牙颌模型3d打印、备膜、压膜、牙齿矫治器切割、清洗等工序。现有的牙齿矫治器切割大多采用手动切割，但由于手动切割效率较低，目前更趋向于采用自动化切割。一种常用的自动化切割方案是，以固定激光器作为切割工具，机器人通过夹具吸取压膜组件，压膜组件包括齿模和待切割牙齿矫治器，其中，齿模分为底座区域和矫治器区域，随后机器人带动压膜组件运动，使激光器按切割路径沿压膜组件上的目标切割位置进行切割(涉及旋转、偏移，以及加减速运动)，最终得到牙齿矫治器成品。

2、由于牙齿牙龈线形态复杂，矫治器切割路径亦非常复杂，为得到较理想的矫治器成品，机器人带动压膜组件进行切割的速度是需要根据牙龈线形态实时变化的。与之匹配的激光器，理想状态是可以根据切割速度实时进行输出功率的变化，以防矫治器切痕过融或切伤矫治器或切透齿模的矫治器区域。然而激光输出功率调整需通过一系列软硬件控制过程，有较长时间延时，而矫治器切割速度较快且需连续进行，难以得到理想的切割效果；激光器输出功率实时调整需复杂的激光控制系统，对激光器本身及控制系统要求较高，且激光器输出功率实时变化会降低激光器使用寿命。因此在实际应用中所使用的激光器通常为固定功率激光器，但同样存在几个问题：1、在切割速度较慢区域，易导致矫治器切痕过融或切伤矫治器，造成矫治器损坏或报废。2、在切割速度较慢区域，易导致矫治器切口处熔融黑色痕迹，增大后续打磨工序工作量。3、在切割速度较慢区域，易导致齿模的矫治器区域切坏，从而导致齿模作废，若矫治器需重新制作，则齿模还需重新打印，增加生产周期和费用；另外，矫治器过程检验时需把矫治器安装到齿模上对比目标切割位置判断是否合格，若齿模的矫治器区域损坏，则影响检验结果。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种切割路径生成方法、切割方法、系统、电子设备及介质，使得能够在保证压膜组件的齿模的矫治器区域的完整性的基础上切穿齿模上的待切割牙齿矫治器，进而能够生成满足用户矫正需求且形态完整的牙齿矫治器。

2、为解决上述技术问题，本技术的实施例提供了一种切割路径生成方法，包括：获取待切割的压膜组件的切割路径信息和所述压膜组件的目标切割位置，所述切割路径信息包含各切割点的切割速度；当各所述切割点的所述切割速度满足预设的变更条件时，根据预设的激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取各所述切割点的点偏移信息；将各所述点偏移信息添加至所述切割路径信息中，生成更新切割路径信息。

3、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，所述激光器的切割参数包括激光器功率和激光器光束锥角；所述根据预设的激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取各所述切割点的点偏移信息，包括：根据所述激光器功率、所述激光器光束锥角、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取所述点偏移信息。

4、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，所述根据所述激光器功率、所述激光器光束锥角、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取所述点偏移信息，包括：根据各所述切割点的切割速度确定各所述切割点所需的第一光斑功率密度；根据所述激光器功率和所述激光器光束锥角确定所述激光器的激光光束的能量密度分布信息；根据所述第一光斑功率密度和所述激光器的激光光束的能量密度分布确定所述点偏移信息。

5、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，所述能量密度分布信息包括所述激光器在激光焦点处的第二光斑功率密度和激光束发散时的激光发散点的光斑功率密度衰减量；根据所述第一光斑功率密度和所述第二光斑功率密度确定所述切割点的光斑功率密度偏移量；根据所述光斑功率密度衰减量和所述光斑功率密度偏移量确定所述点偏移信息。

6、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，所述能量密度分布信息包括所述激光器在激光焦点处的第二光斑功率密度和光斑功率密度衰减因子；所述光斑功率密度衰减因子是指距离激光焦点单位距离内光斑功率密度的衰减量；根据所述第一光斑功率密度、所述第二光斑功率密度和所述光斑功率密度衰减因子获得切割点的点偏移信息。

7、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，获取所述压膜组件的膜片厚度和所述压膜组件的膜片特性；所述根据预设的激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取各所述切割点的点偏移信息，包括：根据所述激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度、所述目标切割位置、所述膜片厚度和所述膜片特性获取所述点偏移信息。

8、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法还包括：根据所述压膜组件的指定切割速度、所述膜片厚度和所述膜片特性获取所述激光器功率，其中，所述激光器功率在所述压膜组件的切割中保持恒定。

9、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，所述切割路径信息还包含各所述切割点的切割角度；所述根据预设的激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取各所述切割点的点偏移信息，包括：根据所述激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度、各所述切割点的切割角度和所述目标切割位置获取所述点偏移信息。

10、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，所述切割路径信息还包含各所述切割点的切割角度和各所述切割点的切割路径；所述将各所述点偏移信息添加至所述切割路径信息中，生成更新切割路径信息，之前包括：根据所点偏移信息、所述切割角度和所述目标切割位置获取各所述切割点的切割路径的路径偏移信息；所述将各所述点偏移信息添加至所述切割路径信息中，生成更新切割路径信息，包括：将各所述点偏移信息和各所述路径偏移信息添加至所述切割路径信息中，生成所述更新切割路径信息。

11、另外，本技术实施例提供的切割路径生成方法，所述压膜组件包含齿模和所述齿模上的待切割牙齿矫治器；所述点偏移信息用于使所述激光器施加到所述目标切割位置上的激光能量维持在预设的能量范围内，位于所述能量范围内的所述激光能量能够在维持所述齿模的矫治器区域的完整性的基础上切穿所述待切割牙齿矫治器形成完整的牙齿矫治器。

12、本技术的实施例还提供了一种切割方法，包括：获取如上述的切割路径生成方法所生成的更新切割路径信息；根据所述更新切割路径信息对待切割的压膜组件进行切割，生成牙齿矫治器。

13、另外，本技术实施例提供的方法，所述更新路径信息包括各切割点的切割路径、点偏移信息和路径偏移信息；所述根据所述更新切割路径信息对所述压膜组件进行切割，生成牙齿矫治器，包括：对于各所述切割点中的每一个所述切割点，根据所述点偏移信息移动所述压膜组件，以使所述切割点移动至所述点偏移信息指示的指定切割位置；根据所述路径偏移信息和所述切割路径确定所述切割点的指定切割路径；当所述压膜组件移动完成后，将所述指定切割位置作为切割起始点，根据所述指定切割路径对所述压膜组件进行切割，生成所述牙齿矫治器。

14、本技术的实施例还提供了一种切割路径生成系统，其特征在于，所述系统包括：第一获取模块，第二获取模块和第一生成模块；所述第一获取模块，用于获取待切割的压膜组件的切割路径信息和所述压膜组件的目标切割位置，所述切割路径信息包含各切割点的切割速度；所述第二获取模块，用于当各所述切割点的所述切割速度满足预设的变更条件时，根据预设的激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取各所述切割点的点偏移信息；所述第一生成模块，用于将各所述点偏移信息添加至所述切割路径信息中，生成更新切割路径信息。

15、另外，本技术实施例提供的切割路径生成系统还包括发送模块，所述发送模块用于将所述更新切割路径信息发送至预设的切割系统，以使所述切割系统根据所述更新切割路径信息对所述压膜组件进行切割，生成牙齿矫治器。

16、本技术的实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述切割路径生成方法或切割方法。

17、本技术的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述切割路径生成方法或切割方法。

18、本技术实施例中，在牙齿矫治器的切割路径生成过程中，获取待切割的压膜组件的切割路径信息和所述压膜组件的目标切割位置，所述切割路径信息包含各切割点的切割速度；当各所述切割点的所述切割速度满足预设的变更条件时，根据预设的激光器的切割参数、各所述切割点的切割速度和所述目标切割位置获取各所述切割点的点偏移信息；将各所述点偏移信息添加至所述切割路径信息中，生成更新切割路径信息。以使本技术在切割速度满足一定条件时，对切割点进行一定的偏移，偏移后的切割点处的激光器光斑功率密度降低，可以消除由于切割速度变慢导致的能量积聚问题，使得本技术能够在保证压膜组件的齿模的矫治器区域的完整性的基础上切穿齿模上的待切割牙齿矫治器，进而能够生成满足用户矫正需求且形态完整的牙齿矫治器；解决了现有技术中由于切割点激光能量积聚所导致的牙齿矫治器切痕过融或切伤、牙齿矫治器切口处熔融黑色痕迹和齿模切坏等技术问题。