多軸掃描系統(tǒng)軟件設(shè)計.pdf

1、多軸掃描系統(tǒng)是以線結(jié)構(gòu)光傳感器為基礎(chǔ)，并綜合機(jī)械、電氣、系統(tǒng)建模、信息處理以及軟件開發(fā)等技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對中小型復(fù)雜零部件自動掃描、測量和評估的仿真研究平臺。本文重點(diǎn)介紹該系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)節(jié)，并且對相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、激光掃描技術(shù)、控制技術(shù)及三維顯示技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了討論。
　　本實(shí)驗(yàn)平臺三維運(yùn)動本體采用三維正交式機(jī)械結(jié)構(gòu)，并在三維運(yùn)動終端設(shè)計了兩個正交方向的旋轉(zhuǎn)臂。線結(jié)構(gòu)光傳感器被固定在旋轉(zhuǎn)臂的運(yùn)動終端上，隨系統(tǒng)做三維平移運(yùn)動和終

2、端旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。這樣設(shè)計的好處是提高運(yùn)動本體的柔性和減小掃描盲區(qū)，并且能夠更加有效地仿真常規(guī)掃描系統(tǒng)。系統(tǒng)建模采用機(jī)器人D-H建模方法，通過標(biāo)定線結(jié)構(gòu)光測頭與機(jī)械本體終端的手眼關(guān)系，進(jìn)一步建立系統(tǒng)的檢測模型。
　　實(shí)驗(yàn)平臺的軟件系統(tǒng)開發(fā)是本論文的研究重點(diǎn)，主要包括:運(yùn)動控制模塊、數(shù)據(jù)采集、處理及管理模塊、算法庫模塊、圖像處理模塊以及三維顯示模塊。該系統(tǒng)基于MFC(Microsoft Foundation Class)開發(fā)平臺構(gòu)建軟件框

3、架，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法對軟件關(guān)鍵模塊進(jìn)行了設(shè)計。運(yùn)動控制模塊主要通過串口實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的通信，以實(shí)現(xiàn)手動、自動以及程序控制等各種運(yùn)動控制功能。數(shù)據(jù)采集、處理及管理模塊實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的采集、提取，數(shù)據(jù)模型算法轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)的文件管理等功能。算法庫模塊主要實(shí)現(xiàn)各種標(biāo)定算法以及模型轉(zhuǎn)換算法。圖像處理模塊主要針對線結(jié)構(gòu)光圖像采用OpenCV算法庫進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)激光條紋中心提取。三維顯示模塊采用OpenGL函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的顯示和操作。