1.一种刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，包括如下步骤：S10：将光纤形状传感器沿刮板输送机敷设，由所述光纤形状传感器获得所述刮板输送机相应的光栅检测点的水平方向应变和垂直方向应变；其中，所述光纤形状传感器包括：柔性基材(1)、光纤光栅(2)和封装材料(3)，所述光纤光栅(2)通过所述封装材料(3)固定封装于所述柔性基材(1)的表面；

S20：根据所述光纤形状传感器的感知应变与所述柔性基材(1)的中性轴弯曲曲率的转换公式，计算所述光栅检测点的水平方向曲率和垂直方向曲率；

S30：通过离散插值算法在相邻两个所述光栅检测点的曲率值之间插入多个插值节点；

S40：通过斜率递推算法将每个所述水平方向曲率、每个垂直方向曲率分别转换为水平坐标系内的水平坐标值和垂直坐标系内的垂直坐标值，将所述水平坐标值与所述垂直坐标值叠加，得到所述光栅检测点和所述插值节点的三维空间坐标值；

S50：由所述水平坐标值拟合得到所述光纤形状传感器在水平面上的曲线，由所述垂直坐标值拟合得到所述光纤形状传感器在垂直面上的曲线，由所述三维空间坐标值拟合得到所述光纤形状传感器的三维空间曲线。

2.根据权利要求1所述的刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，在所述步骤S20中，当所述光纤形状传感器发生弯曲时，所述光纤形状传感器的感知应变与所述柔性基材(1)的中性轴弯曲曲率的转换公式为：ε＝h·κ·η

式中，ε为所述光纤形状传感器的感知应变，h为所述光栅检测点到所述柔性基材(1)中性轴的垂直距离，η为所述光纤形状传感器的应变传递效率，κ为所述柔性基材(1)中性轴的曲率。

3.根据权利要求1所述的刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，在所述步骤S20中，当所述光纤形状传感器发生旋转时，所述光纤形状传感器的感知应变与所述柔性基材(1)中性轴弯曲曲率的转换公式为：式中，εθ为所述光纤形状传感器旋转后的感知应变，θ为光纤形状传感器的旋转角度，h为所述光栅检测点到所述柔性基材(1)中性轴的垂直距离，η为所述光纤形状传感器的应变传递效率，κ为所述柔性基材(1)中性轴的曲率。

4.根据权利要求1所述的刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，在所述步骤S20中，当所述光纤形状传感器发生扭转时，所述光纤形状传感器的感知应变与所述柔性基材(1)中性轴弯曲曲率的转换公式为：式中， 为所述光纤形状传感器扭转后的感知应变，为光纤形状传感器的扭转角，r为所述光纤光栅(2)距离所述柔性基材(1)形心之间的距离，h为所述光栅检测点到所述柔性基材(1)中性轴的垂直距离，η为所述光纤形状传感器的应变传递效率，κ为所述柔性基材(1)中性轴的曲率。

5.根据权利要求1所述的刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，在所述步骤S30中，采用线性插值法在相邻两个所述光栅检测点的曲率值之间插入多个插值节点，具体包括如下步骤：

首先，将水平面上曲率数组记作κH，弧长数组记作sH；竖直面上曲率数组记作κV，弧长数组记作sV；即：然后，经过插值后，在原光栅检测点的曲率值之间插入插值节点，可得在水平面XOY与竖直面XOZ插值后所有的曲率值与弧长值，其表达式如下：其中，κH’为插值后水平面上曲率数组，sH’为插值后水平面上弧长数组；κV’为插值后竖直面上曲率数组，sV’为插值后竖直平面弧长数组。

6.根据权利要求1所述的刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，在所述步骤S40之前，还包括：

确定所述光纤形状传感器起始点坐标值，通过光纤形状传感器初始标定确定所述光纤形状传感器起始点的切线斜率和曲率，已知第i点的切线斜率和第i点与第i+1点之间的弧长，计算得到第i+1点的切线斜率，其中，第i+1点的切线斜率的计算公式如下：kH(i+1)＝tan[κHiΔsi+arctan(kHi)]式中，κHi为第i点曲率，kHi为第i点切线斜率，Δsi为第i点与第i+1点之间的弧长，kH(i+1)为第i+1点的切线斜率。

7.根据权利要求1所述的刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，所述步骤S40包括如下步骤：

设水平面XOY上第i、i+1点的曲率分别为κHi、κH(i+1)，切线斜率分别为kHi、kH(i+1)，坐标分别为(xHi，yHi)、(xH(i+1)，yH(i+1))；该两点的切线与x轴的夹角分别为θHi、θH(i+1)；ΔθHi为两点切向角的变化值；Δsi为两点之间的弧长；

可得第i、i+1点的切线与x轴的夹角θHi、θH(i+1)、两点切向角的变化值ΔθHi、两点之间的弧长Δsi表达式如下：由上述公式可递推得到i+1点切线斜率：

kH(i+1)＝tan[κHiΔsi+arctan(kHi)]计算得到点i到i+1的坐标变化量为：

由式上述公式得到点i+1坐标为：

同理，递推得到竖直面XOZ的点j+1坐标为：

将水平面XOY与竖直面XOZ上相应的坐标点通过叠加得到所述光栅检测点和所述插值节点的三维空间XYZ的坐标值。

8.根据权利要求7所述的刮板输送机直线度光纤感知方法，其特征在于，所述步骤S50包括如下步骤：

将水平面XOY上的第一个光栅检测点作为坐标原点，即(x1,y1)＝(0,0)，以此可递推得出其他各点在XOY平面的坐标集{(x1,y1),(x2,y2)…,(xw,yw)}，最后用光滑曲线将各点连接，便得到水平面XOY的重构曲线；

将竖直面XOZ上的第一个光栅检测点作为坐标原点，即(x1,z1)＝(0,0)，以此可递推得出其他各点在XOZ平面的坐标集{(x1,z1),(x2,z2)…,(xw,zw)}，最后用光滑曲线将各点连接，便得到竖直面XOZ的重构曲线；

将水平面XOY与竖直面XOZ上相应的坐标点叠加，以此可递推得出各点在三维空间内的坐标集{(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)…,(xw,yw,zw)}，最后用光滑曲线将各点连接，便得到三维空间重构曲线。

9.一种刮板输送机直线度光纤感知系统，其特征在于，包括：应变检测模块，配置为用于将光纤形状传感器沿刮板输送机敷设，由所述光纤形状传感器获得所述刮板输送机相应的光栅检测点的水平方向应变和垂直方向应变；其中，所述光纤形状传感器包括：柔性基材(1)、光纤光栅(2)和封装材料(3)，所述光纤光栅(2)通过所述封装材料(3)固定封装于所述柔性基材(1)的表面；

曲率计算模块，配置为用于根据所述光纤形状传感器的感知应变与所述柔性基材(1)的中性轴弯曲曲率的转换公式，计算所述光栅检测点的水平方向曲率和垂直方向曲率；

插值计算模块，配置为用于通过离散插值算法在相邻两个所述光栅检测点的曲率值之间插入多个插值节点；

坐标计算模块，配置为用于通过斜率递推算法将每个所述水平方向曲率、每个垂直方向曲率分别转换为水平坐标系内的水平坐标值和垂直坐标系内的垂直坐标值，将所述水平坐标值与所述垂直坐标值叠加，得到所述光栅检测点和所述插值节点的三维空间坐标值；

曲线拟合模块，配置为用于由所述水平坐标值拟合得到所述光纤形状传感器在水平面上的曲线，由所述垂直坐标值拟合得到所述光纤形状传感器在垂直面上的曲线，由所述三维空间坐标值拟合得到所述光纤形状传感器的三维空间曲线。

10.根据权利要求9所述的刮板输送机直线度光纤感知系统，其特征在于，所述曲率计算模块包括：

应变‑曲率转换单元，配置为用于将所述光纤形状传感器的感知应变与所述柔性基材(1)的中性轴弯曲曲率进行转换，其中，转换公式为：ε＝h·κ·η

式中，ε为所述光纤形状传感器的感知应变，h为所述光栅检测点到所述柔性基材(1)中性轴的垂直距离，η为所述光纤形状传感器的应变传递效率，κ为所述柔性基材(1)中性轴的曲率。