余量約束下的復(fù)雜毛坯測量數(shù)據(jù)與CAD模型配準技術(shù)研究.pdf

1、三維測量技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用愈來愈廣泛，并不斷的改善著傳統(tǒng)的制造手段。工業(yè)生產(chǎn)中有很多結(jié)構(gòu)件是先通過鑄造等方法獲得接近設(shè)計模型的預(yù)制件，然后進行數(shù)控精加工達到設(shè)計尺寸。對于這種復(fù)雜毛坯小余量加工，三維測量技術(shù)可對以下兩個方面工作做出改善：①在加工前剔除變形的不合格毛坯，避免其進入后續(xù)加工環(huán)節(jié)造成不必要的浪費；②確保毛坯精加工時的定位工作高效可靠，在提高工作效率的同時避免由于定位不夠精確而出現(xiàn)加工余量不足的現(xiàn)象。這兩個問題都需要將毛坯測

2、量數(shù)據(jù)與相應(yīng)的CAD模型在給定余量約束下進行配準，本文對這一配準技術(shù)作了深入的研究，提出了有效的解決方法，并在理論和算法研究的基礎(chǔ)上開發(fā)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。本文的主要工作概括如下：
　　⑴通過分析三角網(wǎng)格模型的特征、拓撲關(guān)系和obj格式文件的特點，提出借助半邊結(jié)構(gòu)對三角網(wǎng)格模型進行存儲，并給出了從obj格式文件對三角網(wǎng)格模型進行拓撲重建的算法流程。
　?、漆槍τ嗔考s束下的毛坯測量數(shù)據(jù)和CAD模型配準問題，建立了帶約束的非線性最

3、小二乘數(shù)學(xué)模型，并分析了快速計算毛坯測量數(shù)據(jù)點到CAD模型最近點的方法。
　　⑶在實驗結(jié)果和理論分析的基礎(chǔ)上，提出了余量約束配準優(yōu)化求解的“兩步法”方法：第一步先不考慮余量約束，用ICP算法進行無約束配準，然后檢查結(jié)果是否滿足余量要求，滿足則退出計算，否則，進行第二步，考慮余量約束對ICP結(jié)果作進一步配準，使得最終結(jié)果滿足要求。
　?、乳_發(fā)了余量約束下的毛坯測量數(shù)據(jù)和CAD模型配準軟件，并應(yīng)用開發(fā)的軟件對若干具體實例進行了配