三维测量中面结构光视点简化与机械臂路径优化方法

来源：计算机集成制造系统杂志2024年第12期北京时间：

作者：徐建宁, 王立忠, 梁晋, 唐正宗, 巫志辉, 王森

单位：1.西安交通大学机械工程学院精密微纳制造技术全国重点实验室2.新疆大学机械工程学院3.新拓三维技术(深圳)有限公司创新实验室

摘要：为提高机械臂搭载面结构光自动扫描的效率,对视点简化和扫描路径优化方法进行研究。首先针对扫描视点冗余的问题,将扫描过程抽象为集合覆盖问题,并将问题转化为超图模型,以基于超图的改进随机局部搜索算法,在保证扫描完整性的前提下简化视点;其次针对视点路径不合理的问题,考虑视点对应机械臂多种构形选择,以切比雪夫距离作为优化目标建立路径模型,并抽象为广义旅行商问题,通过协同局部搜索的改进模拟退火算法优化扫描路径,得到最优扫描路径。通过仿真和实验验证了算法在视点简化和路径优化上的有效性。

关键词：自动化三维测量,集合覆盖问题,路径优化,广义旅行商问题

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52275543);国家重点研发计划资助项目(2022YFB4601802)。