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1.
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基于激光点云的隧道形变分析方法
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张立朔 程效军《中国激光》,2018年第4期
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随着激光扫描技术精度和效率的提高,可获得高精度点云的地面三维激光扫描技术已被广泛应用于地铁隧道变形监测、结构构建等领域。但在测量的隧道数据中,有很多来自隧道上的附着物的数据须要剔除,以便对隧道进行变形分析。基于三维激光扫描数据,以运营中的地铁隧道为研究对象,提出了一种断面分析方法。针对数据中存在的大量粗差,提出了以残差1范最小为平差准则的椭圆拟合方法,利用自适应的阈值剔除粗差。采用分段圆弧代替整体椭圆进行断面分析。对提取的断面进行了形变分析,实验结果表明,该方法能够剔除数据中的粗差,采用分段圆弧分析能准确反映隧道的形变。
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2.
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圆环构件增材制造残余应力模拟及尺寸效应分析
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葛芃 张昭 张少颜 赵国忠《塑性工程学报》,2019年第5期
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采用顺序热力耦合有限元模型对圆环构件激光沉积增材制造过程残余应力和残余变形进行数值模拟。在对直板激光沉积增材制造残余应力验证的基础上,对不同激光移动速度、不同尺寸环状构件激光沉积增材制造过程残余应力变化进行了系统的讨论研究。模拟结果表明,激光沉积增材制造后,环形构件残余变形以增材层径向向内弯曲和基板竖向向下弯曲为主;增材层残余应力依然以环向和竖向残余应力为主,最大拉伸残余应力接近材料屈服点。激光移动速度的减小将极大的影响增材层残余应力的分布,提高中间增材层内、外侧环向残余应力,并使得增材层径向向内弯曲量减小。在相同工艺下对不同尺寸环状构件进行激光沉积增材制造,环状构件截面内环向和纵向拉伸残余应力区域均将随构件尺寸的增大而增大,这与构件在经历多次热循环过程中的冷却速度有关。制造过程中可采取提高环境温度、降低冷却速率等方式降低大尺寸构件截面内拉伸残余应力,以提高激光沉积增材制造构件后期服役性能及安全性。
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3.
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面向薄板形状评估的激光快速测量系统研究
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真昌洋 武殿梁 程奂翀《制造业自动化》,2014年第22期
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针对船舶分段建造中的船板面误差和定位误差测量需求,基于激光测距原理,研究一维激光测距传感器和两轴转台组成的测量仪器,通过坐标系之间的转换关系,从而获取大尺寸三维信息的测量数据。在分析测量仪器的随机误差和系统误差的基础上,提出对系统误差进行补偿方法;据此研发了测量仪器样机,并开发了与该样机配套的自动测量与误差分析一体化软件系统;最后,以平板在不同距离上的测量结果试验来分析测量仪器的真实误差,结果显示与理论误差一致,能够满足船舶分段建造中的测量精度需求,并具有操作方便、测量距离远、环境适应能力强等特点。
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4.
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船体分段三维数字化测量数据配准 被引次数：1
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刘涛 王宗义 金鸿章 李保松《哈尔滨工程大学学报》,2010年第31卷第3期
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船体分段测量数据与CAD模型的配准,直接影响船体分段的制造几何误差分析和制造精度评价.针对船体分段装配工艺以及测量数据点集的分布特点,提出了一种基于单位四元数的Levenberg-Marquardt非线性迭代的最优配准算法. 首先用一定的基准(肋骨对齐)对测量的角点数据进行初始变换,然后用单位四元数算法对初始变换后的数据和CAD模型进行粗配准,使变换后的船体分段测量数据与CAD模型数据处于小误差状态,最后采用基于L-M非线性迭代法求全局最优配准参数. 实验结果表明,该算法能很好地反映船体分段建造中的实际情况,为船体分段的后续装配提供指导性的依据.
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5.
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面向对象的大尺寸测量不确定度分析 被引次数：6
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张福民 曲兴华 叶声华《光学精密工程》,2008年第16卷第11期
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测量结果必须说明不确定度。常规尺寸的解析法和标准比对法难以适用于评价大尺寸测量不确定度，尤其是特定拟合任务结果的不确定度。针对大尺寸测量的特殊性，研究基于蒙特卡罗的评价方法评价大尺寸特定测量对象的不确定度，并用计算机可视化直观表示离散点云。利用离线仿真评价测量不确定度，用于设计最优采样策略。以激光跟踪仪测量大型圆形截面工件分析为例，给出测点对称、均匀分布和半径约束等优化测量思想。最后应用于激光跟踪仪测量隧道构件的实例当中。仿真和实际实验表明，蒙特卡罗评价和离散点云表示法可准确、直观评价大尺寸测量特定测量对象的不确定度，制定的最优采样策略可提高测量精度。
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6.
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基于激光扫描的大锻件三维尺寸测量
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代杰 赵现朝 刘仁强《机械设计与研究》,2011年第27卷第3期
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锻压过程中对大锻件的准确快速测量能提高大锻件的制造能力和减少资源浪费。本文介绍了基于双轴直角坐标运动执行机构和激光扫描测距传感器的测量系统,实现热态锻件尺寸的快速准确测量,采用椭圆的最小二乘法拟合锻件截面并获取锻件关键尺寸,并计算锻件轴线直线度并进行误差分析。通过实验验证该测量方案的可行性和重复性。
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7.
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面向扭曲叶片修复的曲面重构技术研究
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李志 高健 吴海东《机械设计与制造》,2012年第10期
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针对修复和再制造复杂型面零件(例如:扭曲涡轮叶片)时,因原始曲面模型丢失或CAD零件图纸属其他公司的技术专利,从而无法获取精确CAD曲面模型的难题,开展了对扭曲涡轮叶片曲面重构技术的研究。将分层扫描得到的涡轮叶片测量点以基圆切点为基准进行分段处理,通过分段精密拟合曲线,再从每一段曲线上取得相同数量的点作为新的测量点,以解决各个层次上对应分段的初始测量点数目不等的问题。然后反求曲面控制点,用非均匀B样条方法得到扭曲涡轮叶片的曲面模型。借助Imageware软件对拟合得到的曲面模型进行误差分析,涡轮叶片曲面模型的平均误差被控制在可接受的范围内。
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8.
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基于误差椭球的激光测量系统的不确定度分析
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吴兆勇 杜正春《激光技术》,2017年第41卷第1期
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为了对3维激光扫描技术的测量精度做出评估,以激光雷达测量系统为研究对象,基于误差椭球理论建立了测量系统的点位误差模型;依据点云平面误差椭球的分布特性,提出了点云拟合平面的不确定度模型,用于评估与拟合平面关联的尺寸测量精度;通过对箱体类物体高度的测量实验,获得了实际测量不确定度,并与模型仿真结果进行了对比.结果表明,该模型可较准确地估算出高度的测量不确定度,从而验证了其有效性及实际意义.
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9.
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激光再制造闭环控制系统的研究现状及发展
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任维彬 董世运 徐滨士 王玉江 闫世兴《激光技术》,2016年第1期
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闭环控制系统在激光再制造工程中的应用,对提高激光再制造产品形状尺寸精度以及成形控制过程自动化、智能化水平具有重要意义,并具有广阔的发展空间. 从闭环控制系统原理及结构出发,对以熔池形状、3维尺寸、熔池温度、激光功率以及多信号联合等方式为监测方法的典型闭环控制系统进行分析,同时就出光位置调整、送粉速率调节、激光功率控制等主要控制方法进行概述,并从顶层设计、传感器精度、算法复杂度以及系统实时性和可靠性等方面对系统构建的关键性环节进行总结. 在分析对比国内外激光再制造闭环控制系统研究进展及相关局限性基础上,分析归纳系统构建难点,指出了激光再制造闭环控制系统将向算法智能化、传感器集成化、控制参量综合化以及监测控制网络化的方向发展.
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10.
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基于角点分段算法的岩石裂隙宽度测量及分析*
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赵芳 王卫星 金文标《计算机应用研究》,2006年第23卷第11期
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利用数字图像方法测量岩石节理裂隙宽度（开启度），需要对岩石裂隙进行分段。由于节理裂隙的信息主要反映在其特征点（角点）中，故提出了一种角点分段算法。利用此算法对岩石裂隙分段，再利用改进的Ferret——最佳拟合长方形算法测量宽度，通过对所得结果进行分析可知，利用角点分段算法和最佳拟合长方形算法相结合测量岩石裂隙宽度，与其他测量方法相比不仅实现了计算机的自动测量，而且测量的精确度更高。
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11.
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变型设计中语义建模与推理方法研究
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苏其杰 刘夫云 赵海新 马裕港《机械设计与制造》,2018年第1期
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为了能够充分利用企业现有的CAD模型,提出了一种基于语义推理的变型设计方法。首先,对三维CAD信息模型和装配语义信息模型进行了研究,给出了两种模型的构建方法。在此基础上,对语义推理方法进行研究,结合相似性算法实现了CAD信息模型至装配语义信息模型的自动映射。并进一步实现了尺寸约束方程式在一定程度上的自动生成及尺寸约束传递解算。最后,以SolidWorks为三维CAD模型平台,以VC++6.0为编程语言开发出语义映射系统,并以某企业的龙门铣床的主轴箱作为例子,对该系统进行了验证。
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12.
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制导炸弹攻击区拟合算法研究
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雷科 林忠贤《电光与控制》,2013年第20卷第2期
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针对攻击区对载机火控设备提出的实时性和精确性要求,提出一种分段拟合攻击区的算法。首先对求解攻击区的仿真拟合法和快速模拟法进行简单分析和比较,提出分段拟合的算法思想;然后建立攻击区数学模型,结合多元回归理论对分段拟合方法进行详细介绍,并利用该方法对制导炸弹攻击区进行分段拟合,对拟合系数进行了回归检验;最后将分段与不分段两种拟合结果进行比较,结果表明,分段拟合效果较好。
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13.
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参数化CAD系统的关键技术研究 被引次数：15
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石峰 张永清 娄臻亮《工程图学学报》,2001年第22卷第2期
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对参数化CAD系统的几个关键问题进行了研究，提出了一种通用的曲线拟合方法－基于BP网络的曲线拟合法，利用开放数据库连接访问和控制标准件特征参数数据库，在参数化模型的尺寸驱动中，采用普通算法而非人工智能实现几何推理，在此基础上开发了面向对象的参数化设计系统，并通过一个实验验证了此方法的有效性。
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14.
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光笔式视觉检测系统的二次曲面拟合研究
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杨苗《工业控制计算机》,2013年第12期
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光笔式视觉检测系统以其操作简单,便携性强,测量精度高,测量范围可扩展等优点,在先进制造工业中有着很好的应用。研究了如何将测量数据转换为二次曲面的非线性拟合问题,提出了一种二次曲面非线性拟合初值估计方法,并借助于＂忠实距离＂的概念,实现了二次曲面参数的非线性最小二乘求取。初值估计方法仅依赖于测量点的法向量,简单可行。通过拟合结果和真实参数进行对比与分析,验证了文中所述系统和算法的可行性。
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15.
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基于地面三维激光扫描技术的隧道全断面变形测量方法
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谢雄耀 卢晓智 田海洋 季倩倩 李 攀《岩石力学与工程学报》,2013年第32卷第11期
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采用地面三维激光扫描技术测量隧道全断面变形，解决数据采集和数据处理两大方面的问题。数据采集方面，为兼顾数据采集的精度与效率，通过几何分析方法对关键的扫描参数进行优化，给出测站间距和扫描分辨率的最佳取值。讨论隧道内多个测站数据的拼接方法以及不同标靶布设方式对拼接精度的影响，建议采用全局拼接方案以减少误差。数据处理方面，由于地面三维激光扫描的原始数据(称为“点云”)不能直观地表示隧道的变形，因此提出基于点云的隧道三维建模算法，使隧道变形可视化。该算法联合采用圆柱面拟合与椭圆拟合进行点云建模，并运用误差分布统计规律进行点云降噪。通过与全站仪的精度比较试验，验证地面三维激光扫描技术在隧道变形测量中的可靠性，利用隧道三维建模算法得到的变形量与全站仪的测量结果相差在2 mm以内。最后，介绍上海西藏路电力隧道以及上海长江西路越江隧道2个工程案例，第一个案例给出单空间隧道中的数据采集和数据处理的全过程及隧道变形结果，第二个案例介绍多空间隧道中的测站及标靶的布设方法。
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16.
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基于特征的逆向工程测量系统设计
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盛忠起 黄炜 蔡光起《机械研究与应用》,2001年第14卷第4期
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基于自行研制的DSX5－70型三杆五自由度虚轴机床开发了逆向工程系统，介绍了逆向工程及原型数字化的研究内容，基于特征技术提出了测量规划方法，以特征为测量对象，符合人们对工程信息的高层次描述要求，并直接反映设计和制造意图，为后期的CAD模型重建和与CAD／CAM系统的信息集成提供了重要保障，并应用ObjectARX和面向对象技术在AutoCAD平台上进行了测量系统开发。
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17.
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集成逆向工程系统的开发与研究
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肖海波《中国测试技术》,2005年第31卷第4期
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本文介绍了逆向工程理论，建立了一个基于激光三维测量的集成逆向工程(Integrated Reverse Engineering，IRE)系统模型，并对其关键技术进行了深入研究。该系统首先利用先进激光测量方法对实物进行三维数字化处理，借助专用的曲面重构软件及CAD系统反求出实物的CAD模型，然后再按照传统的制造流程生产出产品或原型。
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18.
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基于TDC+STM32激光测距系统标定方法设计 被引次数：2
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黄钊 顾国华 何伟基 徐伟《激光与红外》,2010年第40卷第12期
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针对基于TDC+STM32激光测距系统，设计了一种对测量结果进行标定的方法，以数据拟合算法为核心，采用串口发送接收，MFC处理等技术，通过采集大量的实验数据，并对数据进行拟合，得到参数用来对系统进行标定，使测距系统能实时反映目标距离值。
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19.
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基于激光测距技术的隧道断面形变检测系统
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周奇才 金奇 高嵩 何自强《测控技术》,2010年第29卷第5期
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地铁隧道经过长时间的运营,受多种内外部应力的影响将会产生断面形变。针对这一问题,设计了车载激光测距装置,对隧道内壁进行连续测量以检测其形变状态。介绍了隧道断面的形变测量方法、轮廓拟合原理和误差分析。该检测系统的设计实现了隧道断面的结构安全性检测和对可能发生的形变灾害的及时预警,为地铁隧道的安全运营提供了有效的保障。
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20.
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激光制导测量机器人定位算法研究
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欧阳健飞 闫勇刚 刘万里 王晓博《计量学报》,2008年第29卷第Z1期
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对激光制导测量机器人的定位理论进行了研究,分析了光电编码器测距原理,提出了基于此原理的激光制导测量机器人定位方法;研究了机器人的直线运动和圆弧运动定位算法;给定机器人的初始位姿,推导出了下一时刻的位姿,并实时反馈给控制系统,控制机器人准确定位;研制了激光制导测量机器人试验样机,能够实现在被测工件CAD模型的控制下,自动完成对工件的高精度测量.实验结果显示本定位算法理论是正确有效的.
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