專利名稱：三次元離線碰撞檢測系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測系統及方法，尤其涉及一種三次元離線碰撞檢測系統及方法。
技術背景質量是一個企業保持長久發展能力的重要因素之一，如何保證和提高產品質量，是企業活動中的重要內容。
制造工廠在批量生產產品前需生產出幾件樣品進行量測，以檢驗是否存在質量問題，如工件的各種長度和形位是否在公差規定范圍內。
在模具制造工業，量測者利用三次元量測機臺對待測物體做尺寸檢查。當三次元量測機臺測量待測物體時，待測物體與該三次元量測機臺的運動物體(例如，探針)容易發生碰撞，產生安全事故，造成該三次元量測機臺和待測物體損壞，浪費成本。為了防止三次元量測機臺在測量待測物體時發生事故，有時需要更改該三次元量測機臺的運行參數，例如，接近距離和回彈距離，以便測量的順利進行。一般情況下，所述運行參數由量測者給出估計值，若該估計值不準確，則無法抑制事故的發生，若量測者反復修改該估計值，則浪費大量測量的時間。
發明內容鑒于以上內容，有必要提供一種三次元離線碰撞檢測系統，其通過軟件模擬三次元量測機臺運動物體的運行路徑，輸出碰撞時的詳細信息，可以避免機臺發生安全事故，節約成本，提高量測效率。
鑒于以上內容，還有必要提供一種三次元離線碰撞檢測方法，其通過軟件模擬三次元量測機臺運動物體的運行路徑，輸出碰撞時的詳細信息，可以避免機臺發生安全事故，節約成本，提高量測效率。
一種三次元離線碰撞檢測系統，用于模擬三次元量測機臺運動物體的運行路徑，檢測該運動物體與一待測物體是否碰撞，其特征在于，該系統包括一輸入/輸出模塊，用于輸入所述運動物體、待測物體、該待測物體上需量測的單點坐標及其向量、所述運動物體的參數，及輸出該運動物體與所述待測物體碰撞點的坐標；一建模模塊，用于根據所輸入的運動物體和待測物體建立碰撞檢測模型，且分別合并所述運動物體的模型和待測物體的模型，并將合并后的待測物體模型加入一待測物體數組；一計算模塊，用于根據所述運動物體的參數計算運動物體在所量測單點處的運動坐標，用以確定該運行物體的運行路徑；一碰撞檢測模塊，用于檢測所述待測物體數組中的對象，以確定該待測物體與所述運動物體是否有碰撞；一處理模塊，用于當所述待測物體與所述運動物體碰撞時，用一指定的顏色繪制該運動物體的起始點和碰撞點之間的路徑線，及當所述待測物體與所述運動物體沒有碰撞時，用不同于所述指定的顏色繪制該運動物體的起始點和終點之間的路徑線。
其中，所述三次元離線碰撞檢測系統的運動物體包括一接觸部件，該接觸部件為所述運動物體與所述待測物體接觸的部分。
進一步地，所述三次元離線碰撞檢測系統還包括一判斷模塊，用于判斷所述運動物體內的部件是否大于1個、判斷建模模塊改變合并后的運動物體的中心到接觸部件中心是否成功、判斷碰撞檢測模塊所檢測的對象與運動物體之間的距離是否小于零及判斷碰撞檢測模塊是否檢測完接觸部件每秒移動距離所對應的對象。
其中，所述運動物體的參數包括所述接觸部件與所述待測物體在所量測單點處的接近距離、回彈距離、位移速度及該接觸部件的半徑，所述運動物體參數可以由量測者確定。所述運動坐標包括接近距離點坐標、接觸點坐標和回彈距離點坐標，用以確定所述運動物體的運行路徑。
一種三次元離線碰撞檢測方法，該方法包括如下步驟(a)輸入一運動物體、一待測物體及該運動物體所量測的單點坐標及其向量；(b)建立碰撞檢測模型，且分別合并所述運動物體的模型和待測物體的模型，并將合并后的待測物體模型加入一待測物體數組；(c)輸入所述運動物體的參數，計算該運動物體的運動坐標；(d)所述運動物體根據所計算出的運動坐標運行；(e)檢測所述待測物體數組中的對象，以確定該待測物體與所述運動物體是否有碰撞；(f)若所述待測物體與所述運動物體有碰撞，則用一指定的顏色繪制該運動物體起始點和碰撞點之間的路徑線，且輸出碰撞點的坐標；(g)若所述待測物體與所述運動物體沒有碰撞，則用不同于所述指定的顏色繪制該運動物體起始點和終點之間的路徑線。
進一步地，所述的三次元離線碰撞檢測方法步驟(e)還包括如下步驟(e1)判斷改變所述合并后的運動物體的中心為接觸部件中心是否成功；(e2)若改變所述合并后的運動物體的為接觸部件中心不成功，則計算所述接觸部件的中心坐標；(e3)讀取所述接觸部件當前所在點的坐標；(e4)計算所述接觸部件的位移距離；(e5)輸入所述接觸部件的位移速度，計算該接觸部件的位移時間；(e6)計算所述接觸部件每秒鐘移動的距離，所述接觸部件每秒鐘移動的距離分別對應一對象；(e7)依次檢測所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象；(e8)計算當前對象與所述運動物體之間的距離；(e9)判斷當前對象與所述運動物體之間的距離是否小于零；(e10)若當前對象與所述運動物體之間的距離小于零，則所述運行物體與所述待測物體有碰撞；(e11)若當前對象與所述運動物體的距離不小于零，則判斷是否檢測完所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象；(e12)若沒有檢測完所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象，則返回檢測所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象；(e13)若已檢測完所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象，則直接結束流程。
進一步地，所述的三次元離線碰撞檢測方法的步驟(e1)還包括步驟若改變所述合并后的運動物體的為接觸部件中心成功，則直接讀取所述接觸部件當前所在點的坐標。
相較現有技術，所述三次元離線碰撞檢測系統及方法，通過對三次元量測機臺的運動物體和待測物體建立碰撞檢測模型，軟件模擬該運動物體的運行路徑，輸出碰撞時的詳細信息，所述信息包括碰撞距離、碰撞速度和碰撞點坐標，可以避免機臺發生安全事故，節約成本，提高了量測效率。
圖1是本發明三次元離線碰撞檢測系統較佳實施例的功能模塊圖。
圖2是本發明碰撞檢測模型的示意圖。
圖3是本發明碰撞檢測時的運動示意圖。
圖4是本發明三次元離線碰撞檢測方法較佳實施例的作業流程圖。
圖5是本發明碰撞運動物體建模的具體流程圖。
圖6是本發明三次元離線碰撞檢測的具體流程圖。
具體實施方式如圖1所示，是本發明三次元離線碰撞檢測系統1較佳實施例的功能模塊圖。該三次元離線碰撞檢測系統1可安裝于任意計算機設備，例如個人電腦，所述三次元離線碰撞檢測系統1包括一輸入/輸出模塊10、一建模模塊12、一計算模塊14、一碰撞檢測模塊16、一判斷模塊18及一處理模塊20。下面結合圖2和圖3詳述上述模塊。
圖2是本發明碰撞檢測模型的示意圖，圖3是本發明碰撞檢測時的運動示意圖。
輸入/輸出模塊10用于向三次元離線碰撞檢測系統1輸入一待測物體2、一運動物體3、該待測物體2上需量測的單點坐標PT(X，Y，Z)及其向量( )。其中，所述運動物體3(如探針)安裝于一三次元量測機臺，用于量測待測物體2。如圖2所示，該待測物體2和所述運動物體3可能分別由多個部件構成，所述運動物體3包括一接觸部件30，該接觸部件30指所述運動物體3與待測物體2碰撞時所接觸的部分。所述單點坐標可由量測者確定。
輸入/輸出模塊10還用于輸入所述運動物體3的參數，該參數包括接觸部件30與待測物體2在所量測單點處的接近距離、回彈距離、該接觸部件30的半徑R及所述運動物體3的運行速度。所述接近距離和回彈距離可以由量測者確定，該接近距離和回彈距離大于接觸點與接觸點相近棱角頂點之間的距離，例如，接近距離為接觸點到接觸點相近棱角頂點距離的1.2倍，如圖3所示，a點為待測物體2的棱角頂點，b為接近距離點，c為接觸點，d點為回彈距離點，b、c、d三點在c點空間向量所在的直線上，b點到c點為接近距離，c點到d點為回彈距離，該棱角頂點a在運動物體3的運動方向上，其中，b點到c點的距離大于a點到c點的距離。所述運動物體3的運行速度可根據三次元量測機臺的工作速度確定。輸入/輸出模塊10還可以用于輸出所述待測物體2上點的坐標，例如碰撞點的坐標。
建模模塊12用于根據輸入/輸出模塊10所輸入的運動物體3和待測物體2建立碰撞檢測模型，如圖2所示，該模型包括運動物體3的模型和待測物體2的模型，建模模塊12分別合并所述模型，并將合并后的待測物體2的模型加入一待測物體數組，其中，合并后的運動物體3模型為一單一物體G。建模模塊12還用于改變所述單一物體G的中心到接觸部件30的中心，具體而言，建模模塊12改變所述單一物體G的屬性，將該單一物體G的中心坐標改成接觸部件30的中心坐標，所述接觸部件30的中心為所述運動物體3每次位移的起始點。當建模模塊12合并所述運動物體3為所述的單一物體G后，輸入/輸出模塊10還用于輸出該單一物體G的中心坐標P1(X1，Y1，Z1)和接觸部件30的中心坐標P2(X2，Y2，Z2)。所述接觸部件30的中心坐標為合并前該接觸部件30的中心坐標，該合并前的接觸部件30的中心坐標和所述單一物體G的中心坐標可以從輸入/輸出模塊10中直接讀取。
計算模塊14用于根據所輸入的運動物體3的參數，計算接觸部件30與待測物體2在所量測單點處的接近距離點的坐標、接觸點坐標和回彈距離點坐標以確定該運動物體3的運行路徑，所述公式包括X2=I→*D+X1,]]>Y2=J→*D+Y1,]]>Z2=K→*D+Z1,]]>其中，所述X2、Y2和Z2分別為所計算點在X軸、Y軸和Z軸上的坐標值，D為距離，例如，所量測單點的坐標為PT(X，Y，Z)，其向量為( )，若計算該單點處的接近距離點坐標，則距離D為輸入/輸出模塊10所輸入的接近距離，計算模塊14根據上述公式計算出該單點處的接近距離點坐標；若計算該單點處的接觸點坐標，則距離D為所述接觸部件30的半徑，計算模塊14將該接觸部件30的半徑R、該單點坐標及其向量代入上述公式，計算出該單點處的接觸點坐標；若計算該單點處的回彈距離點坐標，則距離D為輸入/輸出模塊10所輸入的回彈距離，計算模塊14根據上述公式計算出該單點處的回彈距離點坐標。
接觸部件30的中心點相對于所述單一物體G的中心點有一個空間向量( )，計算模塊14用于根據公式計算該空間向量，及計算該接觸部件30的中心與所述單一物體G的中心之間的距離D0，并保存該空間向量( )和距離D0。當建模模塊12改變所述單一物體G的中心到接觸部件30中心不成功時(如Pro/E等繪圖軟件不能改變點的屬性)，計算模塊14根據所計算出的空間向量( )和距離D0計算接觸部件30的中心坐標P2(X2，Y2，Z2)。所述公式包括I→=(X2-X1)/D0,]]>J→=(Y2-Y1)/D0,]]>K→=(Z2-Z1)/D0,]]>Dx＝|X1-X2|，Dy＝|Y1-Y2|，Dz＝|Z1-Z2|，D0=Dx2+Dy2+Dz2,]]>其中，(X1，Y1，Z1)為所述單一物體G的中心坐標，該坐標可以從輸入/輸出模塊10中直接讀取。
計算模塊14還用于利用公式計算接觸部件30從起始點坐標移動到當前點坐標P′(X′，Y′，Z′)的位移距離D′，并根據輸入/輸出模塊10所輸入的運行速度計算接觸部件30的位移時間，且計算出接觸部件30每秒鐘的位移距離。計算模塊14還用于計算碰撞檢測模塊16所讀取的對象與運動物體3之間的距離，所述對象的坐標可以從輸入/輸出模塊10中讀取。所述起始點坐標指接觸部件30的中心坐標P2(X2，Y2，Z2)，所述公式包括Dx＝|X1-R-X′|，Dy＝|Y1-R-Y′|，Dz＝|Z1-R-Z′|，D′=Dx2+Dy2+Dz2,]]>其中，R為接觸部件30的半徑。
碰撞檢測模塊16用于檢測所述待測物體2以確定該待測物體2是否與所述運動物體3碰撞，讀取接觸部件30當前所在點的坐標P′(X′，Y′，Z′)，并依次檢測接觸部件30每秒鐘所移動的距離，所述接觸部件30每秒鐘所移動的距離分別對應一對象，該等對象在所述待測物體數組中，碰撞檢測模塊16依次檢測該等對象。當建模模塊12改變所述單一物體G的中心到接觸部件30中心成功時，碰撞檢測模塊16還用于從輸入/輸出模塊10中讀取該單一物體G的中心坐標P1(X1，Y1，Z1)和接觸部件30的中心坐標P2(X2，Y2，Z2)。
判斷模塊18用于判斷所述運動物體3內的部件是否大于1個、判斷建模模塊12改變單一物體G的中心到接觸部件30中心是否成功、判斷碰撞檢測模塊16所檢測的對象與運動物體3之間的距離是否小于零及判斷碰撞檢測模塊16是否檢測完接觸部件30每秒移動距離所對應的對象。
處理模塊20用于當所述運動物體3與所述待測物體2碰撞時，將所述運動物體3的起始點和碰撞點之間的路徑線繪制成紅色；及用于當所述運動物體3與所述待測物體2沒有碰撞時，將所述運動物體3的起始點和終點之間的路徑線繪制成黃色。處理模塊20還用于將計算模塊14所計算出的位移時間劃分成很小的等份，例如，處理模塊20以1秒為單位劃分所計算出的位移時間，計算模塊14計算出接觸部件30每秒鐘移動的距離。
如圖4所示，是本發明三次元離線碰撞檢測方法較佳實施例的作業流程圖。
首先，輸入/輸出模塊10向三次元離線碰撞檢測系統1輸入一運動物體3、一待測物體2、該待測物體2上需量測的單點坐標PT(X，Y，Z)，其中，所述運動物體3(如探針)安裝于一三次元量測機臺，用于量測待測物體2，如圖2所示，該待測物體2和所述運動物體3可能分別由多個部件構成，所述運動物體3包括一接觸部件30，該接觸部件30指所述運動物體3與待測物體2碰撞時所接觸的部分，所述單點坐標可由量測者確定(步驟S400)。
建模模塊12根據輸入/輸出模塊10所輸入的運動物體3和待測物體2建立碰撞檢測模型，該模型包括運動物體3的模型和待測物體2的模型，建模模塊12分別合并所述模型，并將合并后的待測物體2的模型加入一待測物體數組，其中，所述合并后的運動物體3的模型為一單一物體G(步驟S401)。
輸入/輸出模塊10輸入所述運動物體3的參數，該參數包括接觸部件30與待測物體2在所量測單點處的接近距離、回彈距離及該接觸部件30的半徑R，所述接近距離和回彈距離可以由量測者確定，該接近距離和回彈距離大于接觸點與接觸點相近棱角頂點之間的距離，例如，接近距離為接觸點到接觸點相近棱角頂點距離的1.2倍，如圖3所示，a點為待測物體2的棱角頂點，b為接近距離點，c為接觸點，b、c、d三點在c點空間向量所在的直線上，d點為回彈距離點，b點到c點為接近距離，c點到d點為回彈距離，該棱角頂點a在運動物體3的運動方向上，其中，b點到c點的距離大于a點到c點的距離，計算模塊14根據所輸入的運動物體3的參數，利用公式計算該運動物體3的運動坐標以確定該運動物體3的運行路徑，具體而言，計算模塊14根據所輸入的運動物體3的參數，計算接觸部件30與待測物體2在每一單點坐標處的接近距離點坐標、接觸點坐標和回彈距離點坐標(步驟S402)。
碰撞檢測模塊16檢測所述待測物體2以確定該待測物體2與所述運動物體3是否碰撞(步驟S403)。
若所述待測物體2與所述運動物體3碰撞，則處理模塊20將所述運動物體3的起始點和碰撞點之間的路徑線繪制成紅色，輸入/輸出模塊10輸出所述運動物體3在待測物體2上碰撞點的坐標，然后結束流程(步驟S404)。
若所述待測物體2與所述運動物體3沒有碰撞，則處理模塊20將所述運動物體3的起始點和終點之間的路徑線繪制成黃色，然后結束流程(步驟S405)。
在步驟S402中，所述公式包括X2＝I*D+X1，Y2＝J*D+Y1，Z2＝K*D+Z1，其中，所述X2、Y2和Z2分別為所計算點在X軸、Y軸和Z軸上的坐標值，D為距離，例如，所量測單點的坐標為PT(X，Y，Z)，其向量為( )，若計算該單點處的接近距離點坐標，則距離D為輸入/輸出模塊10所輸入的接近距離，計算模塊14根據上述公式計算出該單點處的接近距離點坐標；若計算該單點處的接觸點坐標，則距離D為所述接觸部件30的半徑，計算模塊14將該接觸部件30的半徑R、該單點坐標及其向量代入上述公式，計算出該單點處的接觸點坐標；若計算該單點處的回彈距離點坐標，則距離D為輸入/輸出模塊10所輸入的回彈距離，計算模塊14根據上述公式計算出該單點處的回彈距離點坐標。
如圖5所示，是本發明碰撞運動物體建模的具體流程圖。首先，輸入/輸出模塊10向三次元離線碰撞檢測系統1輸入所述運動物體3，該運動物體3包括一接觸部件30(步驟S500)。
判斷模塊18判斷所述運動物體3內的部件是否大于1個(步驟S501)。
若所述運動物體3內的部件大于1個，例如，該運動物體3中不只是包括接觸部件30，還包括其它部件，則建模模塊12合并該運動物體3為所述的單一物體G(步驟S502)。
建模模塊12改變該單一物體G的中心為接觸部件30的中心，具體而言，建模模塊12改變該單一物體G的屬性，將該單一物體G的中心坐標改成接觸部件30的中心坐標，所述接觸部件30的中心為所述運動物體3每次位移的起始點(步驟S503)。
判斷模塊18判斷建模模塊12改變單一物體G的中心到接觸部件30的中心是否成功(步驟S504)。
若建模模塊12改變單一物體G的中心到接觸部件30的中心不成功，則碰撞檢測模塊16從輸入/輸出模塊10讀取該單一物體G的中心坐標P1(X1，Y1，Z1)和接觸部件30的中心坐標P2(X2，Y2，Z2)，所述接觸部件30的中心坐標為合并前該接觸部件30的中心坐標，該合并前的接觸部件30中心坐標和所述單一物體G的坐標可以從輸入/輸出模塊10中直接讀出(步驟S505)。
接觸部件30的中心點相對于所述單一物體G的中心點有一個空間向量( )，計算模塊14利用公式計算該空間向量，及計算該接觸部件30的中心與所述單一物體G的中心之間的距離D0，并保存該空間向量( )和距離D0，所述公式包括I→=(X2-X1)/D0,]]>J→=(Y2-Y1)/D0,]]>K→=(Z2-Z1)/D0,]]>Dx＝|X1-X2|，Dy＝|Y1-Y2|，Dz＝|Z1-Z2|，D0=Dx2+Dy2+Dz2]]>(步驟S506)。
在步驟S501中，若所述運動物體3內的部件不大于1個，也就是說所述運動物體內的部件等于1個，則直接進入步驟S503。
在步驟S504中，若建模模塊12改變單一物體G的中心到接觸部件30的中心成功，則直接結束流程。
如圖6所示，是本發明三次元離線碰撞檢測較佳實施例的具體流程圖。判斷模塊18判斷建模模塊12改變所述單一物體G的中心為接觸部件30的中心是否成功(步驟S600)。
若建模模塊12改變單一物體G的中心到接觸部件30的中心不成功，則計算模塊14利用公式計算所述接觸部件30的中心坐標P2(X2，Y2，Z2)，然后進入步驟S602，所述公式包括X2=I→*D0+X1,]]>Y2=J→*D0+Y1,]]>Z2=K→*D0+Z1,]]>其中，所述(X1，Y1，Z1)為所述單一物體G的中心坐標，該坐標可以從輸入/輸出模塊10中直接讀取，所述( )為所述接觸部件30中心相對于所述單一物體G的空間向量，D0為該單一物體G的中心與接觸部件30的中心之間的距離，如圖5的步驟S506所示(步驟S601)。
若建模模塊12改變單一物體G的中心到接觸部件30中心成功，則碰撞檢測模塊16從輸入/輸出模塊10讀取接觸部件30當前所在點的坐標P′(X′，Y′，Z′)(步驟S602)。
計算模塊14利用公式計算接觸部件30從起始點坐標移動到當前點坐標的位移距離D′，所述起始點坐標指接觸部件30的中心坐標P2(X2，Y2，Z2)，所述公式包括Dx＝|X1-R-X′|，Dy＝|Y1-R-Y′|，Dz＝|Z1-R-Z′|，D′=Dx2+Dy2+Dz2,]]>其中，R為接觸部件30的半徑(步驟S603)。
輸入/輸出模塊10根據所述三次元量測機臺的工作速度輸入運動物體3的運行速度，計算模塊14根據所計算出的移動距離D′和運行速度計算出接觸部件30從所述單點移動到當前坐標的位移時間(步驟S604)。
處理模塊20將計算模塊14所計算出的位移時間劃分成很小的等份，例如，處理模塊20以1秒為單位劃分所計算出的位移時間，計算模塊14計算出接觸部件30每秒鐘移動的距離(步驟S605)。
碰撞檢測模塊16依次檢測接觸部件30每秒鐘所移動的距離，所述接觸部件30每秒鐘所移動的距離分別對應一對象，該等對象在所述待測物體數組中，碰撞檢測模塊16依次檢測該等對象(步驟S606)。
計算模塊14計算碰撞檢測模塊16所檢測的對象與運動物體3之間的距離，所述對象的坐標可以從輸入/輸出模塊10中讀取(步驟S607)。
判斷模塊18判斷步驟S607中所計算出的距離是否小于零(步驟S608)。
若步驟S607中所計算出的距離小于零，則運動物體3與待測物體2有碰撞，然后結束流程(步驟S609)。
若步驟S607中所計算出的距離不小于零，也就是說所計算出的距離大于零或等于零，則判斷模塊18判斷碰撞檢測模塊16是否檢測完接觸部件30每秒鐘移動距離所對應的對象(步驟S610)。
若碰撞檢測模塊16沒有檢測完接觸部件30每秒鐘移動距離所對應的對象，則返回步驟S606。
若碰撞檢測模塊16已檢測完接觸部件30每秒鐘移動距離所對應的對象，則直接結束流程。
權利要求
1.一種三次元離線碰撞檢測系統，用于模擬三次元量測機臺運動物體的運行路徑，檢測該運動物體與一待測物體是否碰撞，其特征在于，該系統包括一輸入/輸出模塊，用于輸入所述運動物體、待測物體、該待測物體上需量測的單點坐標及其向量、所述運動物體的參數，及輸出該運動物體與所述待測物體碰撞點的坐標；一建模模塊，用于根據所輸入的運動物體和待測物體建立碰撞檢測模型，且分別合并所述運動物體的模型和待測物體的模型，并將合并后的待測物體模型加入一待測物體數組；一計算模塊，用于根據所述運動物體的參數計算運動物體在所量測單點處的運動坐標，以確定該運行物體的運行路徑；一碰撞檢測模塊，用于檢測所述待測物體，以確定該待測物體與所述運動物體是否碰撞；一處理模塊，用于當所述待測物體與所述運動物體碰撞時，用一指定的顏色繪制該運動物體的起始點和碰撞點之間的路徑線，及當所述待測物體與所述運動物體沒有碰撞時，用不同于所述指定的顏色繪制該運動物體的起始點和終點之間的路徑線。
2.如權利要求1所述的三次元離線碰撞檢測系統，其特征在于，所述碰撞檢測模塊還用于檢測所述運動物體每秒鐘移動距離所對應的對象，所述對象在所述待測物體數組中。
3.如權利要求1所述的三次元離線碰撞檢測系統，其特征在于，所述運動物體包括一接觸部件，該接觸部件為所述運動物體與所述待測物體接觸的部分。
4.如權利要求3所述的三次元離線碰撞檢測系統，其特征在于，所述建模模塊還用于改變合并后的運動物體的中心為接觸部件中心。
5.如權利要求4所述的三次元離線碰撞檢測系統，其特征在于，該系統還包括一判斷模塊，用于判斷所述運動物體內的部件是否大于1個、判斷建模模塊改變合并后的運動物體的中心到接觸部件中心是否成功、判斷碰撞檢測模塊所檢測的對象與運動物體之間的距離是否小于零及判斷碰撞檢測模塊是否檢測完接觸部件每秒移動距離所對應的對象。
6.如權利要求5所述的三次元離線碰撞檢測系統，其特征在于，所述接觸部件中心為所述運動物體每次位移的起始點。
7.如權利要求1所述的三次元離線碰撞檢測系統，其特征在于，所述運動物體的參數包括所述接觸部件與所述待測物體的接近距離、回彈距離、位移速度及該接觸部件的半徑。
8.如權利要求1所述的三次元離線碰撞檢測系統，其特征在于，所述運動坐標包括接近距離點坐標、接觸點坐標和回彈距離點坐標，用以確定所述運動物體的運行路徑。
9.一種三次元離線碰撞檢測方法，其特征在于，該方法包括如下步驟輸入一運動物體、一待測物體及該運動物體所量測的單點坐標及其向量；建立碰撞檢測模型，且分別合并所述運動物體的模型和待測物體的模型，并將合并后的待測物體模型加入一待測物體數組；輸入所述運動物體的參數，并計算該運動物體在所量測單點處的運動坐標；所述運動物體根據所計算出的運動坐標運行；檢測所述待測物體數組中的對象，以確定該待測物體與所述運動物體是否有碰撞；若所述待測物體與所述運動物體有碰撞，則用一指定的顏色繪制該運動物體起始點和碰撞點之間的路徑線，且輸出碰撞點的坐標；若所述待測物體與所述運動物體沒有碰撞，則用不同于所述指定的顏色繪制該運動物體起始點和終點之間的路徑線。
10.如權利要求9所述的三次元離線碰撞檢測方法，其特征在于，所述運動物體包括一接觸部件，該接觸部件中心為所述運動物體每次位移的起始點。
11.如權利要求9所述的三次元離線碰撞檢測方法，其特征在于，所述運動物體的參數包括所述接觸部件與所述待測物體的接近距離、回彈距離、位移速度及該接觸部件的半徑。
12.如權利要求9所述的三次元離線碰撞檢測方法，其特征在于，所述運動坐標包括接近距離點坐標、接觸點坐標和回彈距離點坐標，用以確定所述運動物體的運行路徑。
13.如權利要求9所述的三次元離線碰撞檢測方法，其特征在于，所述步驟檢測所述運動物體與所述待測物體是否有碰撞還包括如下步驟判斷改變所述合并后的運動物體的中心為接觸部件中心是否成功；若改變所述合并后的運動物體的中心為接觸部件中心不成功，則計算所述接觸部件的中心坐標；讀取所述接觸部件當前所在點的坐標；計算所述接觸部件的位移距離；輸入所述接觸部件的位移速度，計算該接觸部件的位移時間；計算所述接觸部件每秒鐘移動的距離，所述接觸部件每秒鐘移動的距離分別對應待測物體數組中的一對象；依次檢測所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象；計算當前對象與所述運動物體之間的距離；判斷當前對象與所述運動物體之間的距離是否小于零；若當前對象與所述運動物體之間的距離小于零，則該運行物體與所述待測物體有碰撞；若當前對象與所述運動物體之間的距離不小于零，則判斷是否檢測完所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象；若沒有檢測完所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象，則返回檢測所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象；若已檢測完所述接觸部件每秒鐘移動距離所對應的對象，則直接結束流程。
14.如權利要求13所述的三次元離線碰撞檢測方法，其特征在于，所述步驟判斷改變所述合并后的運動物體的中心為接觸部件中心是否成功還包括步驟若改變所述合并后的運動物體的中心為接觸部件中心成功，則直接讀取所述接觸部件當前所在點的坐標。
全文摘要
本發明提供一種三次元離線碰撞檢測方法，包括如下步驟輸入一運動物體、一待測物體及所量測的單點坐標及其向量；建立碰撞檢測模型，且分別合并模型；輸入所述運動物體的參數，并計算該運動物體的運動坐標；根據所計算出的運動坐標運行；檢測是否有碰撞；若有碰撞，則用一指定顏色繪制該運動物體起始點和碰撞點之間的路徑線，且輸出碰撞點的坐標；若沒有碰撞，則用不同于所述指定的顏色繪制該運動物體起始點和終點之間的路徑線。利用本發明，可以避免機臺發生安全事故，節省成本，提高量測效率。
文檔編號G01B21/06GK1987351SQ200510121178
公開日2007年6月27日 申請日期2005年12月23日 優先權日2005年12月23日
發明者張旨光, 吳新元, 陳杰榮, 湯曉丹, 楊炳根, 李東海 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司