CN108921357A - 缝制轨迹数据的生成方法、系统、存储介质、及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供缝制轨迹数据的生成方法，包括：读取描绘待缝制图形的各个线条的关键点的坐标；分别在各线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点；对于任一线条：若其长度大于当前针距且小于预设整数倍的当前针距，则计算在以当前针距缝制线条的情况下的尾针长度；若尾针长度大于预设小数倍的当前针距，则重新规划当前针距；重新规划后的针距=线条的长度/（以原针距缝制线条的整数针数+1）；从线条的首个关键点开始，依次选取间距为重新规划后的针距的插值点，分别作为采样点；分别为各采样点添加相应的缝纫机主轴坐标，以形成线条的缝纫轨迹数据。本发明能避免最后一针针距过小而引起的设备震动，在提高针迹均匀度的同时延长了设备的使用寿命。

Description

缝制轨迹数据的生成方法、系统、存储介质、及电子设备

技术领域

本发明涉及智能缝纫技术领域，特别是涉及缝制轨迹数据的生成方法、系统、存储介质、及电子设备。

背景技术

全自动贴口袋机是一种用于衬衫口袋自动缝制的特种缝制设备，通过压板控制口袋在XY方向移动配合控制机针上下往复运动的主轴Z实现自动缝制。参见图1，缝制过程中主轴Z按照设定的速度做往复运动：机针从最高点A运动到机针将要扎进布料的进布点B，到机针最低点C，再到机针离开布料的出布点D，最后到达最高点A。机针从进布点B到出布点D的过程XY轴停止运动，其他时间按照缝制轨迹数据定位移动。

口袋的CAD数据是由一组可以描述出口袋图形的关键点列数据组成。参见图2，根据口袋的类型数据有所不同，主要分为直线段、圆弧段，两个点确定一条线段，三个点确定一条圆弧。缝制轨迹是由描述口袋图形的关键点列数据和针距值离散细分所得，将其下发到控制器，由控制器控制缝纫机主轴Z与压板XY轴实现缝制。

参见图3，传统的数据离散方法采用数值微分方法，这样会造成最后一针的针距小于设定的针距，从而导致缝制效果不符合工艺要求，另外还会造成缝纫机产生较大的震动，影响设备的使用寿命。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供缝制轨迹数据的生成方法、系统、存储介质、及电子设备，实现缝制针迹均匀，在提高工艺效果的同时增加设备的使用寿命。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种缝制轨迹数据的生成方法，包括：读取描绘待缝制图形的各个线条的关键点的坐标；分别在各所述线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点；对于任一所述线条：若其长度大于当前针距且小于预设整数倍的当前针距，则计算在以当前针距缝制所述线条的情况下的尾针长度；若所述尾针长度大于预设小数倍的当前针距，则重新规划当前针距；重新规划后的针距＝所述线条的长度/(以原针距缝制所述线条的整数针数+1)；从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为所述重新规划后的针距的插值点，分别作为采样点；分别为各所述采样点添加相应的缝纫机主轴坐标，以形成所述线条的缝纫轨迹数据。

于本发明一实施例中，对于任一所述线条：若所述尾针长度小于或等于预设小数倍的当前针距，则从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为当前针距的插值点，分别作为采样点。

于本发明一实施例中，对于任一所述线条：若其长度大于预设整数倍的当前针距，则从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为当前针距的插值点，分别作为采样点；并且，在每次选取插值点时，判断当前的插值点至所述线条的末尾关键点之间的剩余线条的长度是否大于当前针距且小于所述预设整数倍的当前针距；若是，则计算在以当前针距缝制所述剩余线条的情况下的尾针长度；若所述尾针长度大于所述预设小数倍的当前针距，则重新规划当前针距，并从当前的插值点开始，依次选取间距为该重新规划后的针距的插值点，分别作为采样点。

于本发明一实施例中，所述线条包括：直线型线条及弧线型线条；所述方法还包括：对于任一所述直线型线条：若其长度小于当前针距，则将所述直线型线条的首尾关键点分别作为采样点；对于任一所述弧线型线条：若其长度小于当前针距，则将所述弧线型线条的首尾中关键点分别作为采样点。

于本发明一实施例中，所述线条包括：直线型线条及弧线型线条；所述分别在各所述线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点，包括：对于任一所述直线型线条，基于线性差值法在首尾关键点之间均匀地插入多个插值点；对于任一所述弧线型线条：基于拉格朗日差值法在首尾关键点之间均匀地插入多个插值点。

于本发明一实施例中，所述预设整数倍采用4倍。

于本发明一实施例中，所述预设小数倍采用0.5倍。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种缝制轨迹数据的生成系统，包括：输入模块，用于读取描绘待缝制图形的各个线条的关键点的坐标；处理模块，用于分别在各所述线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点；对于任一所述线条：若其长度大于当前针距且小于预设整数倍的当前针距，则计算在以当前针距缝制所述线条的情况下的尾针长度；若所述尾针长度大于预设小数倍的当前针距，则重新规划当前针距；重新规划后的针距＝所述线条的长度/(以原针距缝制所述线条的整数针数+1)；从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为所述重新规划后的针距的插值点，分别作为采样点；分别为各所述采样点添加相应的缝纫机主轴坐标，以形成所述线条的缝纫轨迹数据。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如上任一所述的缝制轨迹数据的生成方法。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子设备，包括：处理器、及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如上任一所述的缝制轨迹数据的生成方法。

如上所述，本发明的缝制轨迹数据的生成方法、系统、存储介质、及电子设备，具有以下有益效果：

1、避免因最后一针针距过小而引起的设备震动及脱线等情况，延长设备的使用寿命；

2、采用先细插值后采样的方式，相比于传统的直接插值方法，使插值位置更加准确；

3、根据剩余缝制距离和预测尾针长度重新规划缝制针距，使缝制针迹均匀、缝制效果美观。

附图说明

图1显示为现有技术中的进布点和出布点的示意图。

图2显示为现有技术中的口袋CAD关键点示意图。

图3显示为现有技术中的传统轨迹生成方法的示意图。

图4显示为本发明一实施例中的缝制轨迹数据的生成方法的流程示意图。

图5显示为本发明一实施例中的以0.01为间距差值而形成的插值点列的示意图

图6显示为本发明一实施例中的缝制轨迹数据的采样点列的示意图。

图7显示为本发明一实施例中的缝制轨迹数据的生成系统的模块示意图。

图8显示为本发明一实施例中的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

参阅图4，本实施例提供一种缝制轨迹数据的生成方法，包括如下步骤：

S41：读取描绘待缝制图形的各个线条的关键点的坐标。

以图2所示的待缝制口袋图形为例，其各个线条包括有口袋图形的直线型线条ab、bc、cd、fg、ij、jk、kl及口袋图形的弧线型线条def、ghi，其中，直线型线条具有首尾两个关键点，圆弧型线条具有首中尾三个关键点，各个关键点a～l分别具有压板XOY坐标系下的二维坐标。通常情况下，口袋图形由CAD制图软件绘制生成，此时，可通过读取其ISO文件来获取各关键点的坐标。

S42：分别在各所述线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点。

参阅图5，对于直线型线条，则可基于线性插值法在线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点。详细而言，设直线型线条的首尾关键点分别为(x′₁,y′₁)，(x′₂,y′₂)，计算这两个关键点在x方向和y方向上的变化分量(Δx,Δy)，当Δx≠0时以x方向为基准在x′₁、x′₂之间插入预设间距为0.01的若干点，从而得到包括x′₁、x′₂的一系列点，依序将这一系列点标记为x₁，x₂，…，x_n，并设

从而得到各插值点的y坐标：

当Δx＝0时以y方向为基准在y′₁、y′₂之间插入预设间距为0.01的若干点，从而得到包括y′₁、y′₂的一系列点，依序将这一系列点的纵坐标标记为y₁，y₂，…，y_n，则各插值点的y坐标为：

由此即可得到直线型线条上的各个插值点的坐标。

参阅图5，对于弧线型线条，则可基于拉格朗日差值法在线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点。详细而言，设弧线型线条的首中尾关键点的坐标分别为(x′₀,y′₀)，(x′₁,y′₁)，(x′₂,y′₂)，计算首尾关键点(x′₀,y′₀)，(x′₂,y′₂)在x方向和y方向上的变化分量(Δx,Δy)，当时以x方向为基准在x′₁、x′₂之间插入预设间距为0.01的点，依序将这一系列点标记为x₁，x₂，…，x_n。根据拉格朗日插值法此得到各插值点的y坐标：

由此即可得到弧线型线条上的各个插值点的坐标。

S43：根据各所述线条的长度l与预设数值范围的大小关系，找到对应的规则来确定采样点。

承接上述，对于直线型线条，设首尾关键点之间的距离为

(1)若l<s，即首尾关键点之间的距离小于一个针距s，则将首尾关键点作为采样点保存。

(2)若s<l<4*s，即首尾关键点之间的距离大于一个针距s且小于四个针距s，则首先确定需要缝制的整数针数m，并计算在以针距s缝制该线条的情况下的尾针长度l′：

m＝1/s(取整)；1’＝l％s(取余)

若尾针长度l’小于0.5倍的针距s，则令实际缝制针数m′＝m；若尾针长度l’大于0.5倍的针距s，则令实际缝制针数m′＝m+1。随后，根据实际缝制针数重新规划针距，得新针距s′：

s′＝1/m′

由此，避免了重新规划后的针距与原针距相差较大而导致的缝制效果不美观的问题。最后，在点列(x₁,y₁)，…，(x_n,y_n)中从初始点(x₁,y₁)开始依次选取间距为s′的点作为采样点保存，如图6所示。

(3)若l>4*s，即首尾关键点之间的距离l大于四个针距s，则首先在点列(x₁,y₁)，…，(x_n,y_n)中从初始点(x₁,y₁)开始依次选取间距为s的点作为采样点保存，并在选取过程中同时计算剩余缝制直线长度p与针距s的倍数关系，当p与s出现(2)中关系时，以(2)中计算方式重新规划针距，根据新针距在剩余分割点列中选取采样点保存，具体为：计算在以针距s缝制剩余线条的情况下的尾针长度l；若尾针长度l大于0.5s，则重新规划当前针距，并从当前的插值点开始，依次选取间距为针距s’的插值点，分别作为采样点。

承接上述，对于弧线型线条，设圆弧长度为1，在以0.01为间距对其进行插值的过程中会将圆弧长度1进行两点之间和的计算，具体的，设1_i为点列(x₁,y₁)，…，(x_n,y_n)中(x_i,y_i)与前一个点(x_i-1,y_i-1)的距离，则

(1)若l<s，即首尾关键点之间的距离小于一个针距s，则把三个关键点(x₀,y₀)，(x₁,y₁)，(x₂,y₂)分别作为采样点保存。

(2)若s<l<4*s，即三个关键点之间的距离大于一个针距s且小于四个针距s，则首先确定需要缝制的整数针数m，并计算在以针距s缝制该线条的情况下的尾针长度l′：

m＝l/s(取整)；1’＝1％s(取余)

若尾针长度l′小于0.5倍针距s，则令实际缝制针数m′＝m；若尾针长度l′大于0.5倍针距s，则令实际缝制针数m′＝m+1。随后，根据实际缝制针数重新规划针距，得新针距s′：

s′＝1/m′

由此，避免了重新规划后的针距与原针距相差较大而导致的缝制效果不美观的问题。最后，在点列(x₁,y₁)，…，(x_n,y_n)中从初始点(x₁,y₁)开始依次选取间距为s′的点作为采样点保存，如图6所示。于此，间距s′也即弧线长度s’，弧线长度s’的计算方式同1的计算方式(以直代曲)。

(3)若l>4*s，即首尾关键点之间的距离大于四个针距s，则首先在点列(x₁,y₁)，…，(x_n,y_n)中从初始点(x₁,y₁)开始依次选取间距为s的点作为采样点保存，并在选取过程中同时计算剩余缝制弧线长度p与针距s的倍数关系，当p与s出现(2)中关系时，以(2)中计算方式重新规划针距，根据新针距在剩余分割点列中选取采样点保存，具体为：计算在以针距s缝制剩余线条的情况下的尾针长度l；若尾针长度l大于0.5s，则重新规划当前针距，并从当前的插值点开始，依次选取间距为针距s’的插值点，分别作为采样点。

需要说明的是，以上采用的数值仅作为优选，本领域技术人员亦可根据实际需求自行设置，其中，(2)和(3)的临界点4s中的数字“4”应当为2～q之间的整数(包括2和q)，q则根据线段长度/预设针距的值的四舍五入取整获得。除此之外，本领域技术人员应当清楚，无论是直线型线条还是弧线型线条，方法(1)～(3)皆可单独执行或组合执行，且并不受限于标号顺序。

S44：分别为各所述采样点添加相应的缝纫机主轴坐标，以形成所述线条的缝纫轨迹数据。

参阅背景描述中所述，在进布点与出布点之间，夹具XY轴保持不动，由此可知在缝纫机主轴Z运行的一个周期中，XY轴可分为静止时间段、运动时间段，在直线型线条或弧线形线条得到的采样点数据中需要将每一个点分成两个XY坐标相同而主轴Z坐标不同的点，从而得到如下缝纫轨迹数据：

(x₁,y₁,z₁)，(x₁,y₁,z′₁)，…，(x_n,y_n,,z_n),(x_n,y_n,z′_n)

其中，进布点、出布点的主轴Z坐标与工艺要求与布料的厚度有关，本领域技术人员应根据实际情况进行设置，于此不再展开详述。

实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。基于这样的理解，本发明还提供一种计算机程序产品，包括一个或多个计算机指令。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(如：软盘、硬盘、磁带)、光介质(如：DVD)、或者半导体介质(如：固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

参阅图7，本实施例提供一种缝制轨迹数据的生成系统，作为一款软件搭载于电子设备中，以在运行时执行前述方法实施例所述的缝制轨迹数据的生成方法。由于本系统实施例的技术原理与前述方法实施例的技术原理相似，因而不再对同样的技术细节做重复性赘述。

本实施例的缝制轨迹数据的生成系统具体包括输入模块701、处理模块702。输入模块701用于执行前述方法实施例介绍的步骤S41，处理模块702用于执行前述方法实施例介绍的步骤S42～S44。

本领域技术人员应当理解，图7实施例中的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个或多个物理实体上。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，处理模块702可以为单独设立的处理元件，也可以集成在某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于存储器中，由某一个处理元件调用并执行处理模块702的功能。其它模块的实现与之类似。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

参阅图8，本实施例提供一种电子设备，电子设备可以台式机、便携式电脑、智能手机等设备。详细的，电子设备至少包括通过总线81连接的：存储器82、处理器83，其中，存储器82用于存储计算机程序，处理器83用于执行存储器82存储的计算机程序，以执行前述方法实施例中的全部或部分步骤。

上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(PeripheralPomponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(ExtendedIndustryStandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGateArray，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

综上所述，本发明的缝制轨迹数据的生成方法、系统、存储介质、及电子设备，能避免最后一针针距过小而引起的设备震动，在提高针迹均匀度的同时延长了设备的使用寿命。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种缝制轨迹数据的生成方法，其特征在于，包括：

读取描绘待缝制图形的各个线条的关键点的坐标；

分别在各所述线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点；

对于任一所述线条：若其长度大于当前针距且小于预设整数倍的当前针距，则计算在以当前针距缝制所述线条的情况下的尾针长度；若所述尾针长度大于预设小数倍的当前针距，则重新规划当前针距；重新规划后的针距＝所述线条的长度/(以原针距缝制所述线条的整数针数+1)；从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为所述重新规划后的针距的插值点，分别作为采样点；

分别为各所述采样点添加相应的缝纫机主轴坐标，以形成所述线条的缝纫轨迹数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于任一所述线条：

若所述尾针长度小于或等于预设小数倍的当前针距，则从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为当前针距的插值点，分别作为采样点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于任一所述线条：

若其长度大于预设整数倍的当前针距，则从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为当前针距的插值点，分别作为采样点；并且，在每次选取插值点时，判断当前的插值点至所述线条的末尾关键点之间的剩余线条的长度是否大于当前针距且小于所述预设整数倍的当前针距；

若是，则计算在以当前针距缝制所述剩余线条的情况下的尾针长度；若所述尾针长度大于所述预设小数倍的当前针距，则重新规划当前针距，并从当前的插值点开始，依次选取间距为该重新规划后的针距的插值点，分别作为采样点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线条包括：直线型线条及弧线型线条；所述方法还包括：

对于任一所述直线型线条：若其长度小于当前针距，则将所述直线型线条的首尾关键点分别作为采样点；

对于任一所述弧线型线条：若其长度小于当前针距，则将所述弧线型线条的首尾中关键点分别作为采样点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述线条包括：直线型线条及弧线型线条；所述分别在各所述线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点，包括：

对于任一所述直线型线条，基于线性差值法在首尾关键点之间均匀地插入多个插值点；

对于任一所述弧线型线条：基于拉格朗日差值法在首尾关键点之间均匀地插入多个插值点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设整数倍采用4倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设小数倍采用0.5倍。

8.一种缝制轨迹数据的生成系统，其特征在于，包括：

输入模块，用于读取描绘待缝制图形的各个线条的关键点的坐标；

处理模块，用于分别在各所述线条的首尾关键点之间均匀地插入多个插值点；对于任一所述线条：若其长度大于当前针距且小于预设整数倍的当前针距，则计算在以当前针距缝制所述线条的情况下的尾针长度；若所述尾针长度大于预设小数倍的当前针距，则重新规划当前针距；重新规划后的针距＝所述线条的长度/(以原针距缝制所述线条的整数针数+1)；从所述线条的首个关键点开始，依次选取间距为所述重新规划后的针距的插值点，分别作为采样点；分别为各所述采样点添加相应的缝纫机主轴坐标，以形成所述线条的缝纫轨迹数据。

9.一种存储介质，其中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如权利要求1至7中任一所述的缝制轨迹数据的生成方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、及存储器；其中，

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如权利要求1至7中任一所述的缝制轨迹数据的生成方法。