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申请/专利权人：贵阳铝镁设计研究院有限公司;中铝国际工程股份有限公司

摘要：本发明公开了一种基于激光线轮廓仪阵列的铝电解槽扫描结果自动拼合方法，该方法包括如下步骤：铝筑炉机器人布料并振打好一层料之后，线轮廓仪阵列沿电解槽Y轴反方向扫描刚才振打的材料，并将扫描结果通过通信线传回工控机，三维外形监测系统通过编码器计算的距离、已振打平面的厚度，实时拼接多个线轮廓仪扫描的点云线，并实现与前面已扫描好的点云拼接；采用4个线轮廓仪同步开始扫描，按照同样的频率进行扫描，后台将接收的线点云按顺序进行编号，并与编码器信号关联上。本发明的基于激光线轮廓仪阵列的铝电解槽扫描结果自动拼合方法能实现拼合炉机器人对炉膛形貌的监控与检测出来的3D点云图像，且操作简单，自动化程度高，可以大幅提高生产效率。

主权项：1.一种基于激光线轮廓仪阵列的铝电解槽扫描结果自动拼合方法，其特征在于包括如下步骤：铝筑炉机器人布料并振打好一层料之后，线轮廓仪阵列沿电解槽Y轴反方向扫描刚才振打的材料，并将扫描结果通过通信线传回工控机，三维外形监测系统通过编码器计算的距离、已振打平面的厚度，实时拼接多个线轮廓仪扫描的点云线，并实现与前面已扫描好的点云拼接；采用4个线轮廓仪同步开始扫描，按照同样的频率进行扫描，后台将接收的线点云按顺序进行编号，并与编码器信号关联上；点云拼接分两部分：1）X轴方向线点云拼接，需要将阵列中4段线点云拼接为一段线点云；2）沿Y轴方向，将所有的线点云拼接成点云面，线点云之间的距离要结合编码器信号进行计算；X轴方向线点云拼接算法包括如下步骤：1）计算中间线轮廓仪对应的线点云z轴方向的平均值；2）根据平均距离计算出每个线轮廓仪的当前视野范围，并与线轮廓仪扫描的线点云长度进行对比，协助确定相邻两段线点云之间的重叠长度，以及两边线轮廓仪扫描的线点云的有效宽度；3）过滤噪声点；4）采用ICP算法进行精确拟合；Y轴方向点云拼接算法包括如下步骤：1）将X方向拼接好的线点云按照序号排序；2）根据编码器信号将X方向拼接的线点云在Y轴空间定位，并将相邻两个定位点之间的X轴方向线点云均匀分布；3）对线点云进行抽样；4）形成面点云，并通过与上次拼接的面点云一起计算本次布料的体积；5）根据拼接的面点云，计算振打的效果。

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