CN107891017B - 一种清洁不规则柱状物体表面的方法 - Google Patents

一种清洁不规则柱状物体表面的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种清洁不规则柱状物体表面的方法,包括如下步骤:S1:建立不规则柱状物体的三维模型;S2:以清洁单元的面积为基本单元,在三维模型表面进行排列覆盖;S3:将全部的基本单元的中心点串联,得到清洁轨迹线;S4:根据所述清洁轨迹线对不规则柱状物体进行清洁。以清洁单元为基本单元在三维模型表面进行排列覆盖并生成清洁轨迹线,可以避免在清洁时对不规则柱状物体表面的某一区域进行重复多次清洁,有利于提高清洁效率;而且,沿清洁轨迹线进行清洁不会出现漏擦的地方,有利于提高清洁效果。

Description

一种清洁不规则柱状物体表面的方法
技术领域
本发明涉及不规则柱状物体的清洁,尤其涉及一种清洁不规则柱状物体表面的方法。
背景技术
在对不规则柱状物体表面进行清洁时,普遍是通过人工亲手操作的,不仅效率低下,而且经常有遗漏的地方致使清洁得不够干净。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种清洁不规则柱状物体表面的方法,该方法可以提高对不规则柱状物体表面的清洁效率以及清洁效果。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种清洁不规则柱状物体表面的方法,包括如下步骤:
S1:建立不规则柱状物体的三维模型;
S2:以清洁单元的面积为基本单元,在三维模型表面进行排列覆盖;
S3:将全部的基本单元的中心点串联,得到清洁轨迹线;
S4:根据所述清洁轨迹线对不规则柱状物体进行清洁。
本发明的有益效果在于:以清洁单元为基本单元在三维模型表面进行排列覆盖并生成清洁轨迹线,可以避免在清洁时对不规则柱状物体表面的某一区域进行重复多次清洁,有利于提高清洁效率;而且,沿清洁轨迹线进行清洁不会出现漏擦的地方,有利于提高清洁效果。
附图说明
图1为本发明实施例一的清洁不规则柱状物体表面的方法的原理图;
图2为本发明实施例一的清洁不规则柱状物体表面的方法中采用多个预设检测不规则柱状物体平面轮廓的示意图;
图3为本发明实施例一的清洁不规则柱状物体表面的方法中检测不规则柱状物体平面轮廓线的原理图;
图4为本发明实施例一的清洁不规则柱状物体表面的方法中标准参照电子信号示意图;
图5为本发明实施例一的清洁不规则柱状物体表面的方法中实测电子信号示意图;
图6为本发明实施例二的清洁不规则柱状物体表面的方法中检测不规则柱状物体平面轮廓线的原理图。
标号说明:
1、预设光源;
2、轮廓线;
3、标准参照电子信号;
4、实测电子信号;
5、标准参照面;
6、不规则柱状物体;
7、基本单元;
8、清洁轨迹线。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本文所述清洁单元包括但不限于海绵、编织物(如抹布)、网状物(如沐浴球)和刷子,清洁单元的面积指的是清洁单元与不规则柱状物体表面直接接触的面积。
本发明最关键的构思在于:以清洁单元的面积为基本单元在三维模型表面进行排列覆盖并生成清洁轨迹线。
请参照图1至图6,一种清洁不规则柱状物体表面的方法,包括如下步骤:
S1:建立不规则柱状物体6的三维模型;
S2:以清洁单元的面积为基本单元7,在三维模型表面进行排列覆盖;
S3:将全部的基本单元7的中心点串联,得到清洁轨迹线8;
S4:根据所述清洁轨迹线8对不规则柱状物体6进行清洁。
从上述描述可知,本发明的有益效果在于:以清洁单元为基本单元在三维模型表面进行排列覆盖并生成清洁轨迹线,可以避免在清洁时对不规则柱状物体表面的某一区域进行重复多次清洁,有利于提高清洁效率;而且,沿清洁轨迹线进行清洁不会出现漏擦的地方,有利于提高清洁效果。
进一步的,步骤S1中建立不规则柱状物体6的三维模型具体包括如下步骤:
S11:将若干个预设光源1呈环形均匀设置,将所述不规则柱状物体6设置于所述若干个预设光源1所围成的环形的中间;
S12:对每个预设光源1依次执行如下步骤:
S121、将所述预设光源1发出的光线进行散射,生成若干个具有规则间隔的扇面发散光,根据该若干个具有规则间隔的扇面发散光,生成标准参照电子信号3;
S122、将该若干个具有规则间隔的扇面发散光射向所述不规则柱状物体6,检测经所述不规则柱状物体6反射的发散光,得到实测电子信号4;
S123、根据所述标准参照电子信号3和实测电子信号4,得到对应所述预设光源1的所述不规则柱状物体6的轮廓线2;
S13:将相邻预设光源1对应的两个轮廓线2首尾相连得到所述不规则柱状物体6的平面轮廓;
S14:将呈环形均匀设置的所述若干个预设光源1竖直向上或向下移动,并重复步骤S12及S13,得到不规则柱状物体6的多个平面轮廓;
S15:对相邻两个平面轮廓进行蒙皮处理,得到不规则柱状物体6的三维模型。
本发明的原理简述如下:不规则柱状物体6距离预设光源1越近则实测电子信号4对应的波峰越少,实测电子信号4与标准参照电子信号3的比值越小,即不规则柱状物体6在该扇面发散光内对应的轮廓线段越短。
扇面发散光的数量越多,则检测到的不规则柱状物体6的轮廓越精确,当扇面发散光的数量为无数个时,轮廓线段即为点,将无数点依次连接则得到了不规则柱状物体6的轮廓。
由上述描述可知,区别于现有技术采用高精度传感器直接测量不规则柱状物体平面轮廓的检测方法,本发明通过对光进行散射得到光散射面,然后根据光散射面内实测轮廓线来确定不规则柱状物体表面上各点位距离预设光源的远近,从而间接求得不规则柱状物体的轮廓,在极大程度上降低了检测成本,而且本发明的检测方法是静态的,不会对被检测物体造成损伤,适合推广应用。
进一步的,步骤S12中生成标准参照电子信号3具体包括:设置标准参照面5,得到各扇面发散光对应于所述标准参照面5上的线段,检测标准参照面5上扇面发散光对应的线段,得到标准参照电子信号3。
进一步的,在步骤S121之后还包括步骤:将得到的标准参照电子信号3均分为N等分,求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数,N为大于1的整数。
进一步的,在步骤S122之后还包括步骤:将实测电子信号4也均分为N等分,得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
进一步的,步骤S123具体包括:S1231、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应标准参照面5上的线段长度,得到各扇面发散光内平行于标准参照面5的实测轮廓线段;S1232、将相邻两个所述实测轮廓线段首尾相连,得到对应所述预设光源1的不规则柱状物体6轮廓线2。
进一步的,实测轮廓线段长度的求解公式为:BC=DE×(n1÷n0),其中,BC为实测轮廓线段长度,DE为扇面发散光对应标准参照面5上的线段长度,n1为实测等分数,n0为标准等分数。
进一步的,在步骤S14中,将呈环形均匀设置的所述若干个预设光源1竖直向上或向下每移动一预设距离后便重复一次步骤S12及S13。
由上述描述可知,所述预设距离可以是定值也可以是变量。
进一步的,在步骤S3中除位于所述清洁轨迹线8首端和末端的两个基本单元7的中心点之外,其余的基本单元7的中心点只和与其相邻的两个基本单元7的中心点连接。
进一步的,在步骤S4中对不规则柱状物体6进行清洁时,从清洁轨迹线8的首端沿所述清洁轨迹线8一直清洁到清洁轨迹线8的末端。
实施例一
请参照图1至图5,本发明的实施例一为:一种清洁不规则柱状物体表面的方法,包括如下步骤:
S1:建立不规则柱状物体6的三维模型;
S2:以清洁单元的面积为基本单元7,在三维模型表面进行排列覆盖;
S3:将全部的基本单元7的中心点串联,得到清洁轨迹线8;
S4:根据所述清洁轨迹线8对不规则柱状物体6进行清洁。
进一步的,步骤S1中建立不规则柱状物体6的三维模型具体包括如下步骤:
S11:将若干个预设光源1呈环形均匀设置,将所述不规则柱状物体6设置于所述若干个预设光源1所围成的环形的中间;
S12:对每个预设光源1依次执行如下步骤:
S121、将所述预设光源1发出的光线进行散射,生成若干个具有规则间隔的扇面发散光,根据该若干个具有规则间隔的扇面发散光,生成标准参照电子信号3;
S122、将该若干个具有规则间隔的扇面发散光射向所述不规则柱状物体6,检测经所述不规则柱状物体6反射的发散光,得到实测电子信号4;
S123、根据所述标准参照电子信号3和实测电子信号4,得到对应所述预设光源1的所述不规则柱状物体6的轮廓线2;
S13:将相邻预设光源1对应的两个轮廓线2首尾相连得到所述不规则柱状物体6的平面轮廓;
S14:将呈环形均匀设置的所述若干个预设光源1竖直向上或向下移动,并重复步骤S12及S13,得到不规则柱状物体6的多个平面轮廓;
S15:对相邻两个平面轮廓进行蒙皮处理,得到不规则柱状物体6的三维模型。
详细的,步骤S12中生成标准参照电子信号3具体包括:设置标准参照面5,得到各扇面发散光对应于所述标准参照面5上的线段,检测标准参照面5上扇面发散光对应的线段,得到标准参照电子信号3。
在步骤S121之后还包括步骤:将得到的标准参照电子信号3均分为N等分,求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数,N为大于1的整数。
在步骤S122之后还包括步骤:将实测电子信号4也均分为N等分,得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
步骤S123具体包括:S1231、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应标准参照面5上的线段长度(图3中ED),得到各扇面发散光内平行于标准参照面5的实测轮廓线段(图3中BC);S1232、将相邻两个所述实测轮廓线段首尾相连,得到对应所述预设光源1的不规则柱状物体6轮廓线2。
如图3所示,进一步的,实测轮廓线段长度的求解公式为:BC=DE×(n1÷n0),其中,BC为实测轮廓线段长度,DE为扇面发散光对应标准参照面5上的线段长度,n1为实测等分数,n0为标准等分数。
详细的,当实测等分数除以标准等分数的结果小于1时,扇面发散光对应的实测轮廓线段位于标准参照面5与预设光源1之间;当实测等分数除以标准等分数的结果大于时,扇面发散光对应的实测轮廓线段位于标准参照面5远离预设光源1的一侧。
在步骤S14中,将呈环形均匀设置的所述若干个预设光源1竖直向上或向下每移动一预设距离后便重复一次步骤S12及S13。所述预设距离可以为定值也可以是变量,比如,本实施例中,所述预设距离为定值且为3cm,即在竖直方向上可得到等间距的多个平面轮廓线2。在其他实施例中,预设距离为变量时,得到的将是变间距的多个平面轮廓线2。
在步骤S3中除位于所述清洁轨迹线8首端和末端的两个基本单元7的中心点之外,其余的基本单元7的中心点只和与其相邻的两个基本单元7的中心点连接。即清洁轨迹线8自身不存在交点,因此,在清洁的过程中不会出现对不规则柱状物体6某些区域重复清洁的情况。
在步骤S4中对不规则柱状物体6进行清洁时,从清洁轨迹线8的首端沿所述清洁轨迹线8一直清洁到清洁轨迹线8的末端。
实施例二
请结合图1、图2和图4至图6,本发明的实施例二是在实施例一的基础上提出了另一种方案,与实施例一的不同之处在于不规则柱状物体6轮廓线2不是由相邻实测轮廓线段首尾相连得到的,而是通过计算出实测轮廓线段的同侧端点坐标后将端点坐标依次相连求得的。具体为:S12中生成标准参照电子信号3具体包括:建立二维坐标系,得到各扇面发散光两侧边与X轴的交点(图6中D点与E点),检测X轴上扇面发散光对应的线段,得到标准参照电子信号3。
在步骤S121之后还包括步骤:将得到的标准参照电子信号3均分为N等分,求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数,N为大于1的整数。
在步骤S122之后还包括步骤:将实测电子信号4也均分为N等分,得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
步骤S123具体包括:S1231、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应X轴上的长度(图6中DE),得到各扇面发散光内平行于X轴的实测轮廓线段(图6中BC);实测轮廓线段长度的求解方法与实施例一相同;S1232、根据S12得到的扇面发散光两侧边与X轴的交点及S1231得到的实测轮廓线段,求得实测轮廓线段远离Y轴的端点坐标(图6中C点坐标);S1233、将多个所述端点坐标(C点坐标)依次相连得到所述不规则柱状物体6的轮廓线2。详细的,C点的X坐标为OE×(n1÷n0),C点的Y坐标为r-r×(n1÷n0),其中,OE为E点到原点的距离,r为预设光源1与原点的距离。
综上所述,本发明提供的清洁不规则柱状物体表面的方法,以清洁单元为基本单元在三维模型表面进行排列覆盖并生成清洁轨迹线,可以避免在清洁时对不规则柱状物体表面的某一区域进行重复多次清洁,有利于提高清洁效率;而且,沿清洁轨迹线进行清洁不会出现漏擦的地方,有利于提高清洁效果;采用区别于现有技术高精度传感器直接测量不规则柱状物体平面轮廓的检测方法,本发明通过对光进行散射得到光散射面,然后根据光散射面内实测轮廓线来确定不规则柱状物体表面上各点位距离预设光源的远近,从而间接求得不规则柱状物体的轮廓,在极大程度上降低了检测成本,而且本发明的检测方法是静态的,不会对被检测物体造成损伤,适合推广应用。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1:建立不规则柱状物体的三维模型;
S2:以清洁单元的面积为基本单元,在三维模型表面进行排列覆盖;
S3:将全部的基本单元的中心点串联,得到清洁轨迹线;
S4:根据所述清洁轨迹线对不规则柱状物体进行清洁;
步骤S1中建立不规则柱状物体的三维模型具体包括如下步骤:
S11:将若干个预设光源呈环形均匀设置,将所述不规则柱状物体设置于所述若干个预设光源所围成的环形的中间;
S12:对每个预设光源依次执行如下步骤:
S121、将所述预设光源发出的光线进行散射,生成若干个具有规则间隔的扇面发散光,根据该若干个具有规则间隔的扇面发散光,生成标准参照电子信号;
S122、将该若干个具有规则间隔的扇面发散光射向所述不规则柱状物体,检测经所述不规则柱状物体反射的发散光,得到实测电子信号;
S123、根据所述标准参照电子信号和实测电子信号,得到对应所述预设光源的所述不规则柱状物体的轮廓线;
S13:将相邻预设光源对应的两个轮廓线首尾相连得到所述不规则柱状物体的平面轮廓;
S14:将呈环形均匀设置的所述若干个预设光源竖直向上或向下移动,并重复步骤S12及S13,得到不规则柱状物体的多个平面轮廓;
S15:对相邻两个平面轮廓进行蒙皮处理,得到不规则柱状物体的三维模型。
2.根据权利要求1所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:步骤S12中生成标准参照电子信号具体包括:设置标准参照面,得到各扇面发散光对应于所述标准参照面上的线段,检测标准参照面上扇面发散光对应的线段,得到标准参照电子信号。
3.根据权利要求2所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:在步骤S121之后还包括步骤:将得到的标准参照电子信号均分为N等分,求得每个扇面发散光各自对应的波峰所占的标准等分数,N为大于1的整数。
4.根据权利要求3所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:在步骤S122之后还包括步骤:将实测电子信号也均分为N等分,得到每个扇面发散光各自对应的波峰所占的实测等分数。
5.根据权利要求4所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:步骤S123具体包括:S1231、根据所述标准等分数、实测等分数及所述扇面发散光对应标准参照面上的线段长度,得到各扇面发散光内平行于标准参照面的实测轮廓线段;S1232、将相邻两个所述实测轮廓线段首尾相连,得到对应所述预设光源的不规则柱状物体轮廓线。
6.根据权利要求5所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:实测轮廓线段长度的求解公式为:BC=DE×(n1÷n0),其中,BC为实测轮廓线段长度,DE为扇面发散光对应标准参照面上的线段长度,n1为实测等分数,n0为标准等分数。
7.根据权利要求1所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:在步骤S14中,将呈环形均匀设置的所述若干个预设光源竖直向上或向下每移动一预设距离后便重复一次步骤S12及S13。
8.根据权利要求1所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:在步骤S3中除位于所述清洁轨迹线首端和末端的两个基本单元的中心点之外,其余的基本单元的中心点只和与其相邻的两个基本单元的中心点连接。
9.根据权利要求1所述的清洁不规则柱状物体表面的方法,其特征在于:在步骤S4中对不规则柱状物体进行清洁时,从清洁轨迹线的首端沿所述清洁轨迹线一直清洁到清洁轨迹线的末端。
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