基于概率地圖的CMM曲面測量路徑研究.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品具有信息模型和實(shí)物兩種不同范疇的表現(xiàn)形式，而產(chǎn)品生產(chǎn)中最具創(chuàng)新和價(jià)值的部分被包含在產(chǎn)品信息模型中，對于在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的自由曲面零件尤為如此。而從實(shí)物原型中提取能反映原型的三維特征量信息，直接影響實(shí)物原型逼真度，也影響逆向工程后續(xù)數(shù)據(jù)處理和最終建模的效果。所以，對自由曲面零件進(jìn)行三維幾何形狀的高效測量對數(shù)學(xué)建模和數(shù)控加工及產(chǎn)品表面質(zhì)量評定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在綜述國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合對我院相關(guān)先

2、進(jìn)制造設(shè)各的使用并達(dá)到進(jìn)一步研究和開發(fā)的目的，選擇在三坐標(biāo)測量機(jī)上對自由曲面的測量路徑規(guī)劃這一在逆向工程復(fù)雜曲面測量中的難點(diǎn)問題進(jìn)行了一定的探討。文中討論了基于坐標(biāo)測量機(jī)的曲面測量的基本思想，并對其關(guān)鍵技術(shù)即測量路徑規(guī)劃問題進(jìn)行了具體研究。在準(zhǔn)確描述測量路徑規(guī)劃問題的基礎(chǔ)上，對已有的解決該問題的方法從硬件即測量設(shè)備和軟件即路徑規(guī)劃算法兩個(gè)角度分別進(jìn)行綜合分析，一定程度上指出了各方法存在的不足。課題創(chuàng)新之處在于將應(yīng)用于運(yùn)動規(guī)劃領(lǐng)域躲避障礙

3、物的有效空間路徑規(guī)劃的概率地圖方法辯證的應(yīng)用于三坐標(biāo)測量機(jī)測量路徑的規(guī)劃。結(jié)合概率地圖方法的框架，將測量過程分解為預(yù)處理和實(shí)時(shí)在線兩個(gè)過程，首先在預(yù)處理階段，將測量環(huán)境中測頭和被測量物體的粗略外形映射到位姿空間中概率地圖的節(jié)點(diǎn)和邊及被測物區(qū)域。然后在線處理階段，對于未知CAD模型的自由曲面零件的測量路徑依照概率地圖搜索出一條合理的測量路徑，從而實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃和預(yù)測，進(jìn)一步可解決測頭對被測曲面的沿一定路徑跟隨問題，使測頭路徑能夠密切跟隨曲面