基于双向ICP跨源点云配准的鞋底涂胶轨迹生成

作     者：岑佳楠 贺磊盈 CEN Jianan;HE Leiying

作者机构：浙江理工大学机械工程学院浙江杭州310018 

出 版 物：《轻工机械》 (Light Industry Machinery)

年 卷 期：2023年第41卷第5期

页      面：44-51,59页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51525504) 

主　　题：鞋底涂胶系统 跨源点云配准 修正PCA 双向ICP 

摘      要：针对自动化鞋底涂胶系统中存在的鞋型适用性不高的难题,课题组提出了一种基于修正PCA(principal components analysis)和双向ICP(iterative closest point)的跨源点云配准算法。对比3种采样方法对最终配准精度的影响,选择了最远点降采样作为配准前对点云的预处理;提出了修正PCA对鞋底点云进行粗配准,为精确配准提供了较好的初始变换矩阵;利用对跨源点云配准鲁棒性较好的双向ICP进行精确配准;根据精确配准结果将标准涂胶轨迹迁移到实时鞋底涂胶系统上,从而得到实时涂胶轨迹。结果表明:修正PCA+双向ICP在快速精确配准跨源鞋底点云上具有优越性,其中双向ICP迭代20轮后误差减小到1.31 mm,相比传统ICP算法误差减小了1.13 mm;修正PCA+双向ICP算法在处理不同鞋型时具有较好的适用性和精度,配准时间也满足系统要求。该算法可提高传统鞋底涂胶系统对各类鞋型的适用性,具有一定的工程实用价值。