玻璃装配控制方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

本技术涉及装配定位，特别是涉及一种玻璃装配控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术：

1、随着汽车工业向轻量化、智能化与美学设计方向的持续演进，全景天幕玻璃已成为中高端乘用车的重要配置。相较于传统分体式天窗，天幕玻璃具有面积大、曲率变化复杂、透光率高及一体化成型等特点，其在车身坐标系中的装配定位精度直接影响整车的密封性、风噪表现、外观间隙面差及驾驶舱的nvh性能。因此，天幕玻璃的高精度、高一致性装配已成为车身制造工艺中的关键环节。

2、在实际工业场景中，玻璃的装配通常采用机械硬定位或者传统视觉引导的方式执行，然而玻璃在热弯成型、转运及存放过程中，因冷却收缩不均、重力下垂或自身应力释放等原因，可能导致玻璃表面局部特征区域发生微小形变或位置偏移，而非理想的整体刚性形态。因此，使用传统的玻璃装配方式容易存在装配精度较低的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高玻璃装配的精度的玻璃装配方法、装置、计算机设备和存储介质。

2、第一方面，本技术提供了一种玻璃装配控制方法。所述方法包括：

3、针对待装配玻璃上的多个定位区域，获取各所述定位区域各自的区域点云，所述定位区域包括矩形特征区域、以及所述待装配玻璃中平面与曲面之间的多个过渡区域；

4、根据所述矩形特征区域的区域点云，确定所述待装配玻璃上的第一矩形特征点和第二矩形特征点；所述第一矩形特征点和所述第二矩形特征点用于构建局部坐标系；所述局部坐标系包括所述第一矩形特征点和所述第二矩形特征点所在的第一方向、以及所述矩形特征区域所属平面上垂直于所述第一方向的第二方向；

5、基于各所述过渡区域在所述第二方向上各自对应的预设切片距离，构造各所述过渡区域各自的切片平面；

6、根据各所述切片平面以及各所述过渡区域各自的区域点云，确定各所述过渡区域各自的过渡特征点；

7、将所述第一矩形特征点、所述第二矩形特征点以及各所述过渡特征点，分别与所述待装配玻璃的示教特征点进行比对，确定所述待装配玻璃的突变类型；

8、按照与所述突变类型匹配的装配位姿补偿策略，对所述待装配玻璃进行装配控制。

9、在其中一个实施例中，所述局部坐标系还包括局部横向坐标轴、局部纵向坐标轴以及局部法向坐标轴；

10、所述方法还包括：

11、将所述第一矩形特征点和所述第二矩形特征点的中点作为基准原点，并基于所述第一矩形特征点指向所述第二矩形特征点的第一方向构建局部横向坐标轴；

12、确定点云采集设备的设备基坐标系中的基法向坐标轴；

13、在所述基法向坐标轴与所述局部横向坐标轴满足近似平行条件的情况下，基于所述矩形特征区域所属平面上垂直于所述第一方向的第二方向构建局部纵向坐标轴；

14、使用所述局部横向坐标轴和局部纵向坐标轴，构建局部法向坐标轴。

15、在其中一个实施例中，所述基于各所述过渡区域在所述第二方向上各自对应的预设切片距离，构造各所述过渡区域各自的切片平面，包括：

16、将所述局部坐标系的局部纵向坐标轴作为切面法向量；

17、针对每一所述过渡区域，根据所述过渡区域在所述切面法向量上对应的预设切片距离，确定所述过渡区域的切片平面中心点；

18、基于所述切片平面中心点以及所述切面法向量，构建所述过渡区域的切片平面。

19、在其中一个实施例中，所述根据各所述切片平面以及各所述过渡区域各自的区域点云，确定各所述过渡区域各自的过渡特征点，包括：

20、针对每一所述过渡区域，根据所述过渡区域的区域点云，确定所述过渡区域中每一采集点到所述过渡区域的切片平面的第一距离；

21、在所述第一距离的绝对值小于或等于预设距离阈值的情况下，将所述采集点投影至所述切片平面，得到所述过渡区域的切片点云；

22、对所述切片点云进行直线拟合，得到所述过渡区域的拟合直线；

23、基于所述拟合直线对所述切片点云进行突变检测，从所述切片点云中确定所述过渡区域的过渡特征点。

24、在其中一个实施例中，所述基于所述拟合直线对所述切片点云进行突变检测，从所述切片点云中确定所述过渡区域的过渡特征点，包括：

25、根据所述切片点云中各切片点各自的横坐标，对各所述切片点进行升序排序，得到切片点序列；

26、依次从所述切片点序列中提取出目标切片点，确定所述目标切片点到所述拟合直线的第二距离；

27、在所述第二距离小于直线距离阈值的情况下，将所述目标切片点确定为直线点，返回执行依次从所述切片点序列中提取出目标切片点的步骤，直至所述第二距离大于或等于直线距离阈值，统计直线点数量；

28、若所述直线点数量大于连续点数量阈值，则根据所述过渡区域的几何朝向，确定遍历搜索方向；

29、将各所述直线点构成的直线段中，在所述遍历搜索方向上的第一个直线点，确定为所述过渡区域的过渡特征点。

30、在其中一个实施例中，所述待装配玻璃的示教特征点包括各特征点各自对应的示教特征点；

31、所述将所述第一矩形特征点、所述第二矩形特征点以及各所述过渡特征点，分别与所述待装配玻璃的示教特征点进行比对，确定所述待装配玻璃的突变类型，包括：

32、计算所述第一矩形特征点、所述第二矩形特征点以及各所述过渡特征点中任意两个特征点的第一点间距离；

33、计算所述第一矩形特征点、所述第二矩形特征点以及各所述过渡特征点各自对应的示教特征点中，任意两个特征点的第二点间距离；

34、根据所述第一点间距离与所述第二点间距离的绝对差值，构建距离变化矩阵；

35、基于所述距离变化矩阵，以及各预设候选突变类型各自的突变识别策略，对所述待装配玻璃进行突变识别，确定所述待装配玻璃的突变类型。

36、在其中一个实施例中，所述装配位姿补偿策略包括全局配准结果与建系配准结构的融合权重；

37、所述按照与所述突变类型匹配的装配位姿补偿策略，对所述待装配玻璃进行装配控制，包括：

38、根据所述第一矩形特征点、第二矩形特征点、各所述过渡特征点以及各所述示教特征点，确定各特征点的全局配准结果以及建系配准结果；

39、基于所述突变类型，确定所述全局配准结果与所述建系配准结果的融合权重；

40、根据所述融合权重对所述全局配准结果和所述建系配准结果分别进行平移量融合和旋转量融合，得到融合平移矩阵以及融合旋转矩阵；

41、基于所述融合平移矩阵和所述融合旋转矩阵，构建融合变换矩阵；

42、使用所述融合变换矩阵，对所述待装配玻璃进行装配控制。

43、第二方面，本技术还提供了一种玻璃装配控制装置。所述装置包括：

44、点云采集模块，用于针对待装配玻璃上的多个定位区域，获取各所述定位区域各自的区域点云，所述定位区域包括矩形特征区域、以及所述待装配玻璃中平面与曲面之间的多个过渡区域；

45、矩形特征点确定模块，用于根据所述矩形特征区域的区域点云，确定所述待装配玻璃上的第一矩形特征点和第二矩形特征点；所述第一矩形特征点和所述第二矩形特征点用于构建局部坐标系；所述局部坐标系包括所述第一矩形特征点和所述第二矩形特征点所在的第一方向、以及所述矩形特征区域所属平面上垂直于所述第一方向的第二方向；

46、切片平面构建模块，用于基于各所述过渡区域在所述第二方向上各自对应的预设切片距离，构造各所述过渡区域各自的切片平面；

47、过渡特征点确定模块，用于根据各所述切片平面以及各所述过渡区域各自的区域点云，确定各所述过渡区域各自的过渡特征点；

48、突变类型确定模块，用于将所述第一矩形特征点、所述第二矩形特征点以及各所述过渡特征点，分别与所述待装配玻璃的示教特征点进行比对，确定所述待装配玻璃的突变类型；

49、装配控制模块，用于按照与所述突变类型匹配的装配位姿补偿策略，对所述待装配玻璃进行装配控制。

50、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

51、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

52、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

53、上述玻璃装配控制方法、装置、计算机设备和存储介质，通过两个稳定的矩形特征点构建局部坐标系，可以使得后续空间位置的参考基准被锚定在不易受曲面形变影响的矩形平面特征上，消除了直接依赖玻璃边缘或曲面曲率提取特征带来的随机波动。另一方面，通过在局部坐标系下根据预设切片距离为每个过渡区域构建对应的切片平面，能够使得各过渡区域的特征点提取被约束在由稳定基准点和固定距离所唯一确定的确定性空间位置进行局部截取，而非在整片曲面点云中全局搜索，避免了因玻璃表面反光、曲率渐变或局部噪声导致的特征点随机漂移，提高了各过渡区域特征点的提取一致性和可重复性，在此基础上通过将当前提取的全部特征点与示教特征点进行比对以确定突变类型，并按照与突变类型匹配的装配位姿补偿策略进行装配控制，降低了单一配准模式将局部变形错误均摊至全局或单纯居中导致的误差被放大的风险，从而在待装配玻璃存在局部形变或位姿随机波动的情况下，让各定位区域在装配过程中能够获得与实际状态相匹配的补偿量，最终提高玻璃装配的精度。