运动路径规划方法、装置、加工设备及存储介质与流程

1.本技术属于路径规划技术领域，尤其涉及一种运动路径规划方法、装置、加工设备及存储介质。


背景技术：

2.在加工制造领域，加工装置(比如激光头组件)需要在一张板材的不同位置进行加工(比如激光切割或者激光打标)，以加工出多个零件。在加工各个零件之前，加工装置需要根据各零件所处的位置按照设定的运动路径行走，以对板材进行余料切割或者走边框。目前针对加工装置设定的运动路径比较复杂，导致降低加工装置的效率。


技术实现要素：

3.本技术的实施例提供一种运动路径规划方法、装置、加工设备及存储介质，能提高加工装置的效率。
4.第一方面，本技术的实施例提供一种运动路径规划方法，包括：
5.获取各零件图形的边界线段，其中，各所述零件图形位于不同的位置；
6.用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，所述倾斜直线段与高度方向的最小夹角大于0
°
且小于90
°
；
7.将所述倾斜直线段与至少一部分所述边界线段连接形成能包围所有所述零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径。
8.第二方面，本技术的实施例提供一种运动路径规划装置，包括：
9.边界线段获取模块，用于：获取各零件图形的边界线段，其中，各所述零件图形位于不同的位置；
10.连线模块，用于：用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，所述倾斜直线段与高度方向的最小夹角大于0
°
且小于90
°
；
11.封闭模块，用于：将所述倾斜直线段与至少一部分所述边界线段连接形成能包围所有所述零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径。
12.第三方面，本技术的实施例提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的运动路径规划方法。
13.第四方面，本技术的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述的运动路径规划方法。
14.第五方面，本技术的实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的运动路径规划方法。
15.本技术的实施例存在的有益效果是：
16.通过倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接，将前述倾斜直线段与至少一部分边界线段连接形成能包围所有零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径；由于两点之间线段最短，用倾斜直线段将一个零件图形的端点与另一个零件图形的端点连接，相比于用折线段或曲线段连接，能使得运动路径更短，从而使得加工装置能以更短的时间走完路径，能提高加工装置的效率。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术的实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的流程示意图；
19.图2是本技术一实施例提供的零件图形的示意图；
20.图3是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的原理图；
21.图4是本技术一实施例提供的封闭包络线的示意图；
22.图5是本技术另一实施例提供的运动路径规划方法的原理图；
23.图6是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图；
24.图7是本技术一实施例提供的零件图形的上边界线段和下边界线段的示意图；
25.图8是本技术一实施例提供的倾斜直线的位置示意图；
26.图9是本技术另一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图；
27.图10是本技术一实施例提供的零件图形的最小包络矩形的示意图；
28.图11是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图；
29.图12是本技术另一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图；
30.图13是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图；
31.图14是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图；
32.图15是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图；
33.图16是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图；
34.图17是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图；
35.图18是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图；
36.图19是本技术一实施例提供的运动路径规划装置的结构示意图；
37.图20是本技术一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图；
38.图21是本技术另一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图；
39.图22是本技术又一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图；
40.图23是本技术又一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图；
41.图24是本技术又一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图；
42.图25是本技术一实施例提供的加工设备的结构示意图。
具体实施方式
43.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结
合附图1至图25及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
44.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术的实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
45.应当理解，当在本技术说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
46.还应当理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
47.如在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0048]
另外，在本技术说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0049]
在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
[0050]
本技术的实施例提供一种运动路径规划方法，可以用于加工设备(比如激光加工设备)，具体可以是用于规划加工设备的加工装置(比如激光头组件)的运动路径。前述运动路径可以是加工装置对材料(比如板材)进行余料切割或者走边框的所走的路径。
[0051]
图1是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的流程示意图。参考图1，本技术的实施例提供的运动路径规划方法包括步骤a1至步骤a3。
[0052]
步骤a1、获取各零件图形的边界线段。
[0053]
图2是本技术一实施例提供的零件图形的示意图。参考图2，零件图形1可以是虚拟的，比如位于计算机系统的用于表示零件的图形。
[0054]
各零件图形1位于不同的位置。示例的，参考图2，各零件图形1位于同一个二维平面，但各零件图形1在前述二维平面所处的位置各不相同，各零件图形1间隔分布。
[0055]
零件图形1是用于表示零件的图形，可以是包络零件的矩形。多个零件则对应多个矩形。
[0056]
当然，根据实际情况，零件图形1还可以是三角形或边数大于四的多边形，比如五边形、六边形、七边形或八边形。
[0057]
以零件图形1是矩形为例对本技术的实施例进行说明。
[0058]
矩形由多条线段连接而成，这些线段是矩形的边界线段。
[0059]
获取各零件图形的边界线段是获取边界线段的几何特征数据。前述几何特征数据包括边界线段的端点位置以及线段的方向。前述几何特征数据可以从存储器获取，也可以通过与外部计算机进行通信来获取。
[0060]
获取各零件图形1的边界线段可以是获取各零件图形的上边界线段和下边界线段，具体可以将上边界线段和下边界线段添加到集合中。
[0061]
步骤a2、用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接，前述倾斜直线段与高度方向的最小夹角大于0
°
且小于90
°
。
[0062]
每一边界线段都具有两个端点；这些端点也是边界线段所属的零件图形的端点。
[0063]
图3是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的原理图。参考图3，用倾斜直线段2将一个零件图形1的边界线段的端点与另一个零件图形1的边界线段的端点连接，实现用一条直线段将一个零件图形与另一个零件图形连接；其中，前述倾斜直线段2后续作为加工装置的运动路径的一部分。
[0064]
倾斜直线段2与高度方向g存在两个互补的夹角。其中，参考图3，倾斜直线段2与高度方向g的最小夹角α大于0
°
且小于90
°
，表示倾斜直线段2不垂直于高度方向g，也不平行于高度方向g。
[0065]
应当理解，高度方向g只是相对零件图形1所处的位置而言的，具体可以是竖直方向；随着零件图形1的方位发生变化，高度方向g还可以是水平方向。
[0066]
由于各零件图形分布于不同的位置，一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点可以通过折线段或者曲线连接，这样会使得这两个端点之间的路径较长；本技术的实施例是用倾斜直线段连接前述两个端点，能缩短两个端点之间的路径。
[0067]
步骤a3、将倾斜直线段与至少一部分边界线段连接形成能包围所有零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径。
[0068]
边界线段是零件图形1的边界，为了实现包围所有的零件图形1，将前面确定的倾斜直线段2与边界线段连接。
[0069]
图4是本技术一实施例提供的封闭包络线的示意图。参考图4，根据实际情况，将倾斜直线段2与边界线段连接，有可能未能包围所有的零件图形(比如得到的几何图形是开环的)，为了实现包围所有的零件图形1，可以用垂直线段或者水平线段连接两个零件图形，前述垂直线段8或者水平线段9可以是零件图形1的竖直边界线段或水平边界线段，从而得到能包围所有零件图形的封闭包络线3，以作为加工装置的运动路径。
[0070]
在得到封闭包络线3之后，加工装置沿封闭包络线3运动，以对材料(比如板材)进行余料切割或者走边框。
[0071]
根据上述内容可知，通过倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接，将前述倾斜直线段与至少一部分边界线段连接形成能包围所有零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径；由于两点之间线段最短，用倾斜直线段将一个零件图形的端点与另一个零件图形的端点连接，相比于用折线段或曲线段连接，能使得运动路径更短，从而使得加工装置能以更短的时间走完路径，能提高加工装置的效率。
[0072]
参考图4，本技术的实施例提供的运动路径规划方法得到的封闭包络线包含倾斜直线段，前述倾斜直线段使得封闭包络线具有坡形，因此，前述封闭包络线为坡形包络线，
相比于由垂直线段和水平线段连接而成的阶梯包络线，坡形包络线的路径更短。
[0073]
上述实施例的步骤a2(用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接)，可以具体包括：
[0074]
参考图3，用倾斜直线段2将一个零件图形1的边界线段的端点，与另一个在高度方向g相邻的零件图形1的边界线段的端点连接，使得在封闭包络线3中倾斜直线段2的端点处的最小拐角大于90
°
。
[0075]
具体而言，每个零件图形1具有多个端点，通过倾斜直线段2将在高度方向g相邻的两个零件图形1的端点连接，能保障端点处的最小拐角大于90
°
。
[0076]
由垂直线段和水平线段连接而成的阶梯包络线，连接处的拐角为90
°
。在本技术的实施例得到的封闭包络线中，倾斜直线段的端点处的最小拐角大于90
°
，也即大于阶梯包络线的连接处的拐角，拐角越大，则加工装置的移动速度就可以越大，能进一步提高加工装置的加工效率。
[0077]
上述实施例的步骤a2(用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接)，具体还可以包括：
[0078]
使得倾斜直线段2的距离最短。
[0079]
图5是本技术另一实施例提供的运动路径规划方法的原理图。参考图5，具体的，将两个零件图形1的边界线段的端点中距离最短的两个端点用倾斜直线段2连接，即可使得前述倾斜直线段2的距离最短，这样能使得封闭包络线的面积尽量小，从而能节省材料。
[0080]
在其他一些实施例中，可以将两个零件图形1的边界线段的端点中距离最长的两个端点用倾斜直线段2连接，由于两点之间直线最短，这样能使得加工装置的运动路径最短，能进一步提高加工装置的加工效率。
[0081]
图6是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图。参考6，上述实施例的步骤a2(用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接)，具体可以包括步骤a21和步骤a22。
[0082]
步骤a21、确定在高度方向的位置最高的边界线段。
[0083]
图7是本技术一实施例提供的零件图形的上边界线段和下边界线段的示意图。参考图7，零件图形1的数量为多个，因此，边界线段的数量为多条。
[0084]
参考图7，在高度方向g可以确定位置最高的边界线段11，将该边界线段作为基准。
[0085]
示例的，在获取到上边界线段和下边界线段之后，可以将上边界线段和下边界线段放置于上下边界集合{b}中，并按照大小排序，比如按照高度方向g(也可以称为y轴)从大到小排序，这样能便于确定在高度方向g的位置最高的边界线段11。
[0086]
图8是本技术一实施例提供的倾斜直线的位置示意图。
[0087]
步骤a22、用倾斜直线段2将一个零件图形1的边界线段的端点，与另一个在高度方向g相邻的零件图形1的边界线段的端点连接，使得在封闭包络线3中倾斜直线段2的端点处的最小拐角大于90
°
，参考图8，且使得倾斜直线段2的两个端点位于位置最高的边界线段11的第一侧端点的同一侧。
[0088]
倾斜直线段2的端点处的最小拐角大于90
°
，拐角越大，则加工装置的移动速度就可以越大，能进一步提高加工装置的加工效率。
[0089]
图9是本技术另一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图。参考
图9，上述实施例的步骤a2(用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接)，具体可以包括步骤a21’至步骤a23’。
[0090]
步骤a21’、获取在高度方向g的位置最高的第一包络边界线段41，前述第一包络边界线段41为所有零件图形1的最小包络矩形4的边。
[0091]
图10是本技术一实施例提供的零件图形的最小包络矩形的示意图。参考图10，具体而言，位于同一个平面的所有零件图形1可以用一个矩形包络。当矩形的四边与零件图形的边重合时，所得的矩形为最小包络矩形4。
[0092]
将最小包络矩形4在高度方向g的位置最高的边作为第一包络边界线段41。
[0093]
步骤a22’、用在高度方向g的位置最高的边界线段11的第一侧端点111，截断第一包络边界线段41并保留位于第一侧的剩余第一包络边界线段，得到第一侧剩余第一包络线段41’。
[0094]
具体而言，在获取到各零件图形1的边界线段之后，确定各零件图形1在高度方向g的边界线段，然后从这些边界线段中确定位置最高的边界线段11。如前所述，具体可以从上下边界集合{b}中确定位置最高的边界线段11。
[0095]
位置最高的边界线段11具有两个端点，为第一侧端点111和第二侧端点112。
[0096]
图11是本技术一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图。参考图11，用第一侧端点111截断第一包络边界线段41并保留位于第一侧的剩余第一包络边界线段，得到第一侧剩余第一包络线段41’。
[0097]
步骤a23’、沿高度方向g向下平移第一侧剩余第一包络线段41’至下一边界线段12，若第一侧剩余第一包络线段41’与下一边界线段12的至少一部分重合，则从下一边界线段12的第一侧端点截断第一侧剩余第一包络线段41’并保留位于第一侧的第一侧剩余第一包络线段41’，用倾斜直线段2b将下一边界线段12的一个端点与上一边界线段11的第一侧端点连接，对位于第一侧的第一侧剩余第一包络线段41’重复前述操作，直至剩余的第一侧剩余第一包络线段41’的长度为零。
[0098]
若第一侧剩余第一包络线段41’与下一边界线段12没有重合的部分，则跳过当前的下一边界线段12，继续向下平移，直至平移至有重合部分的下一边界线段。
[0099]
前述倾斜直线2b后续可以作为封闭包络线3的左上边界，因此，可以将前述倾斜直线2b添加到左上界集合{k1}的最前。应当理解，左上界集合{k1}中含有一条或者多条倾斜直线2b。
[0100]
参考图11，上述步骤a23’中的用倾斜直线段将下一边界线段的一个端点与上一边界线段的第一侧端点连接，具体可以包括：用倾斜直线段2b将下一边界线段13的指定侧端点与上一边界线段11的第一侧端点111连接，前述指定侧端点位于上一边界线段11的第一侧端点111的第一侧。
[0101]
图12是本技术另一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图。参考图12，下一边界线段12的端点为两个，如果下一边界线段12的两个端点均位于第一侧端点111的第一侧，则将最靠近第一侧端点111的端点作为前述指定侧端点；针对这种情况，可以将倾斜直线段2b和下一边界线段12作为封闭包络线3的左上边界并添加到左上界集合{k1}的最前；这样能使得前述倾斜直线段2的距离最短，从而能使得封闭包络线的面积尽量小，能实现节省材料。
[0102]
上述步骤a3(将倾斜直线段与至少一部分边界线段连接形成能包围所有零件图形的封闭包络线)，具体可以包括：若第一侧剩余第一包络线段41’与下一边界线段12的所有部分重合，则将倾斜直线段2与下一边界线段12连接，以形成能包围所有零件图形的封闭包络线3。
[0103]
示例的，参考图11，下一边界线段12的两个端点的x轴坐标值为x1和x2，其中，x1为第一侧的端点的x轴坐标值，x2为第二侧的端点的x轴坐标值；第一侧端点111的x轴坐标值为x3。
[0104]
参考图12，如果x1《x2《x3，也即下一边界线段12的两个端点都位于第一侧端点111的第一侧(即左侧)，将第一侧剩余第一包络线段41’向下移至下一边界线段12，并将第一侧剩余第一包络线段41’的右边从x1处截断，保留左侧的第一侧剩余第一包络线段41’，用倾斜直线段2b将下一边界线段12的x2所在的端点与上一边界线段11的第一侧端点111连接，将倾斜直线段2b和下一边界线段12添加到左上界集合{k1}的最前，以便倾斜直线段2与下一边界线段12连接形成能包围所有零件图形的封闭包络线3。
[0105]
参考图11，如果x2》x3》x1，将第一侧剩余第一包络线段41’向下移至下一边界线段13，并将第一侧剩余第一包络线段41’的右边从x1处截断，保留左侧的第一侧剩余第一包络线段41’，用倾斜直线段2b将下一边界线段12的x1所在的端点与上一边界线段11的第一侧端点111连接，将倾斜直线段2b添加到左上界集合{k1}的最前。对位于第一侧的第一侧剩余第一包络线段41’重复前述操作，直至剩余的第一侧剩余第一包络线段41’的长度为零，从而得到完整的左上界集合{k1}。
[0106]
图13是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图。参考图13，上述实施例的步骤a2(用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接)，还可以包括步骤a24’和步骤a25’。
[0107]
步骤a24’、用在高度方向g的位置最高的边界线段11的第二侧端点112，截断第一包络边界线段41并保留位于第二侧的剩余第一包络边界线段，得到第二侧剩余第一包络线段41”。
[0108]
图14是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图。参考图14，如前所述，位置最高的边界线段11具有第二侧端点112。
[0109]
参考图14，用第二侧端点112截断第一包络边界线段41并保留位于第二侧的剩余第一包络边界线段41，得到第二侧剩余第一包络线段41”。
[0110]
步骤a25’、沿高度方向g向下平移第二侧剩余包络线段41”至下一边界线段13，若第二侧剩余第一包络线段41”与下一边界线段13的至少一部分重合，则从下一边界线段13的第二侧端点截断第二侧剩余第一包络线段41”并保留位于第二侧的第二侧剩余第一包络线段41”，用倾斜直线段2c将下一边界线段13的一个端点与上一边界线段11的第二侧端点连接，对位于第二侧的第二侧剩余第一包络线段41”重复前述操作，直至剩余的第二侧剩余第一包络线段41”的长度为零。
[0111]
若第二侧剩余第一包络线段41”与下一边界线段13没有重合的部分，则跳过当前的下一边界线段13，继续向下平移，直至平移至有重合部分的下一边界线段。
[0112]
前述倾斜直线2c后续可以作为封闭包络线3的右上边界，因此，可以将前述倾斜直线2c添加到右上界集合{k3}的最前。应当理解，右上界集合{k3}中含有一条或者多条倾斜
直线2c。
[0113]
图15是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图。参考图15，上述实施例的步骤a2(用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接)，还可以包括步骤a21”至步骤a23”。
[0114]
步骤a21”、获取在高度方向g的位置最低的第二包络边界线段42，前述第二包络边界线段42为最小包络矩形4的边。
[0115]
如前所述，位于同一个平面的所有零件图形1可以由一个最小包络矩形包络4。
[0116]
将最小包络矩形4在高度方向g的位置最低的边作为第二包络边界线段42。
[0117]
步骤a22”、用在高度方向g的位置最低的边界线段42的第一侧端点，截断第二包络边界线段42并保留位于第一侧的剩余第二包络边界线段，得到第一侧剩余第二包络线段42’。
[0118]
图16是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图。参考图16，如前所述，在确定各零件图形1在高度方向g的边界之后，从这些边界线段中确定位置最低的边界线段14。具体可以从上下边界集合{b}中确定位置最低的边界线段14。
[0119]
参考图16，位置最低的边界线段14也具有两个端点，为第一侧端点141和第二侧端点142。
[0120]
参考图16，用第一侧端点141截断第二包络边界线段42并保留位于第一侧的剩余第二包络边界线段，得到第一侧剩余第二包络线段42’。
[0121]
步骤a23”、沿高度方向g向上平移第一侧剩余第二包络线段42’至下一边界线段15，若第一侧剩余第二包络线段42’与下一边界线段15的至少一部分重合，则从下一边界线段15的第一侧端点151截断第一侧剩余第二包络线段42’并保留位于第一侧的第一侧剩余第二包络线段42’，用倾斜直线段2d将下一边界线段15的一个端点与上一边界线段14的第一侧端点连接，对位于第一侧的第一侧剩余第二包络线段42’重复前述操作，直至剩余的第一侧剩余第二包络线段的长度为零。
[0122]
若第一侧剩余第二包络线段42’与下一边界线段15没有重合的部分，则跳过当前的下一边界线段15，继续向上平移，直至平移至有重合部分的下一边界线段。
[0123]
前述倾斜直线2d后续可以作为封闭包络线3的左下边界，因此，可以将前述倾斜直线2d添加到左下界集合{k4}的最前。应当理解，左下界集合{k4}中含有一条或者多条倾斜直线2d。
[0124]
图17是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的流程示意图。参考图17，上述实施例的步骤a2(用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接)，还可以包括步骤a24”和步骤a25”。
[0125]
步骤a24”、用在高度方向g的位置最低的边界线段14的第二侧端点142，截断第二包络边界线段42并保留位于第二侧的剩余第二包络边界线段，得到第二侧剩余第二包络线段42”。
[0126]
图18是本技术又一实施例提供的运动路径规划方法的步骤a2的原理图。参考图18，如前所述，位置最低的边界线段14具有第二侧端点142。
[0127]
用第二侧端点142截断第二包络边界线段42并保留位于第二侧的剩余第二包络边界线段，得到第二侧剩余第二包络线段42”。
[0128]
步骤a25”、沿高度方向g向上平移第二侧剩余第二包络线段42”至下一边界线段16，若第二侧剩余第二包络线段42”与下一边界线段16的至少一部分重合，则从下一边界线段16的第二侧端点162截断第二侧剩余第二包络线段42”并保留位于第二侧的第二侧剩余第二包络线段，用倾斜直线段2e将下一边界线段16的一个端点与上一边界线段14的第二侧端点连接，对位于第二侧的第二侧剩余第二包络线段42”重复前述操作，直至剩余的第二侧剩余第二包络线段42”的长度为零。
[0129]
若第二侧剩余第二包络线段42”与下一边界线段16没有重合的部分，则跳过当前的下一边界线段16，继续向上平移，直至平移至有重合部分的下一边界线段。
[0130]
前述倾斜直线2e后续可以作为封闭包络线3的右下边界，因此，可以将前述倾斜直线2e添加到右下界集合{k6}的最前。应当理解，右下界集合{k6}中含有一条或者多条倾斜直线2e。
[0131]
通过上述步骤可以得到左上界集合{k1}、中上界k2、右上界集合{k3}、左下界集合{k4}、中下界k5、以及右下界集合{k6}。其中，中上界k2可以是位置最高的边界线段11，中下界k5可以是位置最低的边界线段14。
[0132]
依次连接{k1}、k2和{k3}，然后将{k4}、k5和{k6}的方向反向，并且顺序也反向，然后依次连接{k4}、k5和{k6}，并将图形封闭，就能得到一个具有方向的封闭图形区域(也即封闭包络线3)，以便作为加工装置的运动路径。
[0133]
应当理解，在一些实施例中，只能得到左上界集合{k1}、中上界k2、右上界集合{k3}、左下界集合{k4}、中下界k5、以及右下界集合{k6}中的一者或者多者，比如只能得到左上界集合{k1}和中上界k2，具体与各零件图形在前述二维平面所处的位置有关。
[0134]
在一些实施例中，每一零件图形与其余零件图形中的至多两个相连，这样能尽量避免倾斜直线段与零件图形的边界线段的连接处出现小于90
°
的拐角，以保障加工装置的移动速度。
[0135]
本技术的实施例提供的运动路径规划方法能提高加工速度，以及能提高加工效率。
[0136]
对应于上文实施例所述方法，图19示出本技术的实施例提供的运动路径规划装置的结构框图，为了便于说明，仅示出与本技术实施例相关的部分。
[0137]
参考图19，本技术的实施例提供的运动路径规划装置包括边界线段获取模块1a、连线模块2a和封闭模块3a。
[0138]
边界线段获取模块1a，用于：获取各零件图形的边界线段，其中，各零件图形位于不同的位置。
[0139]
连线模块2a，用于：用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点与另一个零件图形的边界线段的端点连接，前述倾斜直线段与高度方向的最小夹角大于0
°
且小于90
°
。
[0140]
封闭模块3a，用于：将倾斜直线段与至少一部分边界线段连接形成能包围所有零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径。
[0141]
图20是本技术一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图。参考图20，上述连线模块2a可以包括第一包络边界获取单元21a、第一截断单元22a和第一连线单元23a。
[0142]
第一包络边界获取单元21a，用于：获取在高度方向的位置最高的第一包络边界线
段，前述第一包络边界线段为所有零件图形的最小包络矩形的边。
[0143]
第一截断单元22a，用于：用在高度方向的位置最高的边界线段的第一侧端点，截断第一包络边界线段并保留位于第一侧的剩余第一包络边界线段，得到第一侧剩余第一包络线段。
[0144]
第一连线单元23a，用于：沿高度方向向下平移第一侧剩余第一包络线段至下一边界线段，若第一侧剩余第一包络线段与下一边界线段的至少一部分重合，则从下一边界线段的第一侧端点截断第一侧剩余第一包络线段并保留位于第一侧的所述第一侧剩余第一包络线段，用倾斜直线段将下一边界线段的一个端点与上一边界线段的第一侧端点连接，对位于第一侧的所述第一侧剩余第一包络线段重复前述操作，直至剩余的第一侧剩余第一包络线段的长度为零。
[0145]
图21是本技术另一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图。参考图21，上述连线模块2a还可以包括第二截断单元24a和第二连线单元25a。
[0146]
第二截断单元24a，用于：用在高度方向的位置最高的边界线段的第二侧端点，截断第一包络边界线段并保留位于第二侧的剩余第一包络边界线段，得到第二侧剩余第一包络线段。
[0147]
第二连线单元25a，用于：沿高度方向向下平移第二侧剩余包络线段至下一边界线段，若第二侧剩余第一包络线段与下一边界线段的至少一部分重合，则从下一边界线段的第二侧端点截断第二侧剩余第一包络线段并保留位于第二侧的第二侧剩余第一包络线段，用倾斜直线段将下一边界线段的一个端点与上一边界线段的第二侧端点连接，对位于第二侧的第二侧剩余第一包络线段重复前述操作，直至剩余的第二侧剩余第一包络线段的长度为零。
[0148]
图22是本技术又一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图。参考图22，上述连线模块2a还可以包括第二包络边界获取单元21a’、第三截断单元22a’和第三连线单元23a’。
[0149]
第二包络边界获取单元21a’，用于：获取在高度方向的位置最低的第二包络边界线段，前述第二包络边界线段为最小包络矩形的边。
[0150]
第三截断单元22a’，用于：用在高度方向的位置最低的边界线段的第一侧端点，截断第二包络边界线段并保留位于第一侧的剩余第二包络边界线段，得到第一侧剩余第二包络线段。
[0151]
第三连线单元23a’，用于：沿高度方向向上平移第一侧剩余第二包络线段至下一边界线段，若第一侧剩余第二包络线段与下一边界线段的至少一部分重合，则从下一边界线段的第一侧端点截断第一侧剩余第二包络线段并保留位于第一侧的第一侧剩余第二包络线段，用倾斜直线段将下一边界线段的一个端点与上一边界线段的第一侧端点连接，对位于第一侧的第一侧剩余第二包络线段重复前述操作，直至剩余的第一侧剩余第二包络线段的长度为零。
[0152]
图23是本技术又一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图。参考图23，上述连线模块2a还可以包括第四截断单元24a’和第四连线单元25a’。
[0153]
第四截断单元24a’，用于：用在高度方向的位置最低的边界线段的第二侧端点，截断第二包络边界线段并保留位于第二侧的剩余第二包络边界线段，得到第二侧剩余第二包
络线段。
[0154]
第四连线单元25a’，用于：沿高度方向向上平移第二侧剩余第二包络线段至下一边界线段，若第二侧剩余第二包络线段与下一边界线段的至少一部分重合，则从下一边界线段的第二侧端点截断第二侧剩余第二包络线段并保留位于第二侧的第二侧剩余第二包络线段，用倾斜直线段将下一边界线段的一个端点与上一边界线段的第二侧端点连接，对位于第二侧的第二侧剩余第二包络线段重复前述操作，直至剩余的第二侧剩余第二包络线段的长度为零。
[0155]
图24是本技术又一实施例提供的运动路径规划装置的连线模块的结构示意图。参考图24，上述连线模块2a可以包括边界确定单元21a”和第五连线单元22a”。
[0156]
边界确定单元21a”，用于：确定在高度方向的位置最高的边界线段。
[0157]
第五连线单元22a”，用于：用倾斜直线段将一个零件图形的边界线段的端点，与另一个在高度方向相邻的零件图形的边界线段的端点连接，使得在封闭包络线中倾斜直线段的端点处的最小拐角大于90
°
，且使得倾斜直线段的两个端点位于位置最高的边界线段的第一侧端点的同一侧。
[0158]
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本技术方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
[0159]
图25为本技术一实施例提供的加工设备的结构示意图。如图25所示，该实施例的加工设备25包括：至少一个处理器250(图25中仅示出一个)、存储器251以及存储在存储器251中并可在至少一个处理器250上运行的计算机程序252；处理器250执行计算机程序252时实现上述任意各个方法实施例中的步骤。
[0160]
加工设备25可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该加工设备可包括，但不仅限于，处理器250和存储器251。本领域技术人员可以理解，图25仅仅是加工设备的举例，并不构成对加工设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0161]
处理器250可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，该处理器250还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0162]
存储器251在一些实施例中可以是加工设备25的内部存储单元，例如加工设备的硬盘或内存。存储器251在另一些实施例中也可以是加工设备的外部存储设备，例如加工设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器251还可以既包括加工设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器251用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(boot loader)、数据以及其他程序等，例如计算机程序的程序代码等。存储器251还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0163]
示例性的，计算机程序252可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模
块/单元被存储在存储器251中，并由处理器250执行，以完成本技术。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序252在加工设备25中的执行过程。
[0164]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
[0165]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0166]
前述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于计算机可读存储介质中；该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质包括：能够将计算机程序代码携带到装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
[0167]
本技术的实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0168]
本技术的实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在加工设备上运行时，使得加工设备可实现上述各个方法实施例中的步骤。
[0169]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0170]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0171]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所
显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0172]
前述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0173]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种运动路径规划方法，其特征在于，包括：获取各零件图形的边界线段，其中，各所述零件图形位于不同的位置；用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，所述倾斜直线段与高度方向的最小夹角大于0
°
且小于90
°
；将所述倾斜直线段与至少一部分所述边界线段连接形成能包围所有所述零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径。2.如权利要求1所述的运动路径规划方法，其特征在于，所述用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，包括：获取在所述高度方向的位置最高的第一包络边界线段，所述第一包络边界线段为所有所述零件图形的最小包络矩形的边；用在所述高度方向的位置最高的所述边界线段的第一侧端点，截断所述第一包络边界线段并保留位于所述第一侧的剩余第一包络边界线段，得到第一侧剩余第一包络线段；沿高度方向向下平移所述第一侧剩余第一包络线段至下一所述边界线段，若所述第一侧剩余第一包络线段与下一所述边界线段的至少一部分重合，则从下一所述边界线段的第一侧端点截断所述第一侧剩余第一包络线段并保留位于所述第一侧的所述第一侧剩余第一包络线段，用倾斜直线段将下一所述边界线段的一个端点与上一所述边界线段的第一侧端点连接，对位于所述第一侧的所述第一侧剩余第一包络线段重复前述操作，直至剩余的所述第一侧剩余第一包络线段的长度为零。3.如权利要求2所述的运动路径规划方法，其特征在于，所述用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，还包括：用在所述高度方向的位置最高的所述边界线段的第二侧端点，截断所述第一包络边界线段并保留位于所述第二侧的剩余第一包络边界线段，得到第二侧剩余第一包络线段；沿高度方向向下平移所述第二侧剩余包络线段至下一所述边界线段，若所述第二侧剩余第一包络线段与下一所述边界线段的至少一部分重合，则从下一所述边界线段的第二侧端点截断所述第二侧剩余第一包络线段并保留位于所述第二侧的所述第二侧剩余第一包络线段，用倾斜直线段将下一所述边界线段的一个端点与上一所述边界线段的第二侧端点连接，对位于所述第二侧的所述第二侧剩余第一包络线段重复前述操作，直至剩余的所述第二侧剩余第一包络线段的长度为零。4.如权利要求2所述的运动路径规划方法，其特征在于，所述用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，还包括：获取在所述高度方向的位置最低的第二包络边界线段，所述第二包络边界线段为所述最小包络矩形的边；用在所述高度方向的位置最低的所述边界线段的第一侧端点，截断所述第二包络边界线段并保留位于所述第一侧的剩余第二包络边界线段，得到第一侧剩余第二包络线段；沿高度方向向上平移所述第一侧剩余第二包络线段至下一所述边界线段，若所述第一侧剩余第二包络线段与下一所述边界线段的至少一部分重合，则从下一所述边界线段的第一侧端点截断所述第一侧剩余第二包络线段并保留位于所述第一侧的所述第一侧剩余第二包络线段，用倾斜直线段将下一所述边界线段的一个端点与上一所述边界线段的第一侧端点连接，对位于所述第一侧的所述第一侧剩余第二包络线段重复前述操作，直至剩余的
所述第一侧剩余第二包络线段的长度为零。5.如权利要求4所述的运动路径规划方法，其特征在于，所述用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，还包括：用在所述高度方向的位置最低的所述边界线段的第二侧端点，截断所述第二包络边界线段并保留位于所述第二侧的剩余第二包络边界线段，得到第二侧剩余第二包络线段；沿高度方向向上平移所述第二侧剩余第二包络线段至下一所述边界线段，若所述第二侧剩余第二包络线段与下一所述边界线段的至少一部分重合，则从下一所述边界线段的第二侧端点截断所述第二侧剩余第二包络线段并保留位于所述第二侧的所述第二侧剩余第二包络线段，用倾斜直线段将下一所述边界线段的一个端点与上一所述边界线段的第二侧端点连接，对位于所述第二侧的所述第二侧剩余第二包络线段重复前述操作，直至剩余的所述第二侧剩余第二包络线段的长度为零。6.如权利要求1所述的运动路径规划方法，其特征在于，所述用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，包括：确定在所述高度方向的位置最高的所述边界线段；用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点，与另一个在所述高度方向相邻的所述零件图形的边界线段的端点连接，使得在所述封闭包络线中所述倾斜直线段的端点处的最小拐角大于90
°
，且使得所述倾斜直线段的两个端点位于位置最高的所述边界线段的第一侧端点的同一侧。7.如权利要求1至6任一项所述的运动路径规划方法，其特征在于，每一所述零件图形与其余所述零件图形中的至多两个相连。8.一种运动路径规划装置，其特征在于，所述运动路径规划装置包括：边界线段获取模块，用于：获取各零件图形的边界线段，其中，各所述零件图形位于不同的位置；连线模块，用于：用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，所述倾斜直线段与高度方向的最小夹角大于0
°
且小于90
°
；封闭模块，用于：将所述倾斜直线段与至少一部分所述边界线段连接形成能包围所有所述零件图形的封闭包络线，以作为加工装置的运动路径。9.一种加工设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的运动路径规划方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的运动路径规划方法。

技术总结
本申请适用于路径规划技术领域，提供一种运动路径规划方法、装置、加工设备及存储介质，所述运动路径规划方法包括：获取各零件图形的边界线段，其中，各所述零件图形位于不同的位置；用倾斜直线段将一个所述零件图形的边界线段的端点与另一个所述零件图形的边界线段的端点连接，所述倾斜直线段与高度方向的最小夹角大于0


技术研发人员：李俊吉 李桂胜 封雨鑫 陈焱
受保护的技术使用者：深圳市大族智能控制科技有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/8/1