基于區(qū)域特征分解的多傳感器測量與混合建模研究.pdf

1、逆向工程作為現(xiàn)代先進的設(shè)計方法之一，在產(chǎn)品開發(fā)中發(fā)揮重要作用。隨著計算機輔助幾何設(shè)計、計算機圖形學(xué)以及高性能計算機技術(shù)等快速發(fā)展，逆向工程技術(shù)也獲得前所未有的快速發(fā)展期。為了能使產(chǎn)品開發(fā)更加快捷方便，更加有利于支持產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計，如何利用多傳感器集成測量成為了逆向工程研究中關(guān)注的焦點問題之一。本文研究結(jié)合區(qū)域分解對復(fù)雜零件進行剖析，然后選擇出合適的測量設(shè)備集成測量并進行混合建模的方法，為逆向工程技術(shù)的應(yīng)用提供指導(dǎo)。
　　逆向工程中

2、，測量方式主要分為接觸式和非接觸式，兩種測量方式各具優(yōu)缺點:接觸式測量測量精度高，魯棒性穩(wěn)定，但測量時需要逐點測量，測量效率較低;非接觸式測量容易獲取產(chǎn)品全局特征信息，靈活性大，測量速度快，效率高，同時對測量物體材質(zhì)要求沒有接觸式苛刻，但測量數(shù)據(jù)精度低。所以單一使用一種表面數(shù)據(jù)化方法，難以同時滿足高效率、高精度的逆向建模要求，而集成多種測量方式的測量方法是一種極具前景的創(chuàng)新思路。本文內(nèi)容主要包括以下3個方面。
　　(1)由于復(fù)雜零

3、件使用單一測量設(shè)備測量，已經(jīng)無法滿足某些復(fù)雜零件的數(shù)據(jù)獲取，這種測量方式測量出來的結(jié)果數(shù)據(jù)直接影響到最終的數(shù)據(jù)精度，而將一個復(fù)雜的零件進行元特征分解，然后匹配相應(yīng)的設(shè)備集成測量，再進行測量規(guī)劃，這樣將有效的提高測量的精度和測量的效率。因此，結(jié)合目前國內(nèi)集成測量現(xiàn)狀，闡述逆向工程中幾種測量方法的原理，分析各自的測量優(yōu)勢與不足，提出一種組合測量的方法，將一個復(fù)雜的零件劃分為不同測量區(qū)域，有針對性地匹配最優(yōu)的測量設(shè)備進行測量。
　　(2

4、)研究集成測量的最優(yōu)路徑規(guī)劃，將復(fù)雜零件使用元特征思想劃分，再組合相關(guān)聯(lián)的特征集中測量。結(jié)合非接觸式關(guān)節(jié)臂掃描設(shè)備測量速度快和接觸式CMM精度高等優(yōu)點，提出了一種基于光學(xué)掃描儀引導(dǎo)的CMM自動測量路徑規(guī)劃技術(shù)。此種路徑規(guī)劃技術(shù)使用光學(xué)掃描設(shè)備掃描，再使用CMM自動測量的方法很好地解決測量過程中過多的人為干擾，有效提高測量精確度。同時，自動測量的方式提高了測量的效率，只需要在導(dǎo)入的模型中選取相應(yīng)的特征，即可自動生成測頭測量路徑，大大減少了