The homotopy model: a generalized model for smooth surface generation from cross sectional data

A generalized model, called the homotopy model, is presented to reconstruct surfaces from cross-sectional data of objects using a homotopy to generate surfaces connecting consecutive contours. The homotopy model consists of continuous toroidal graph representation and homotopic generation of surfaces from the representation. It is shown that the homotopy model includes triangulation as a special case and generates smooth parametric surfaces from contour-line definitions using homotopy. The model can be applied to contours represented by parametric curves as well as linear line segments. First, a heuristic method that finds the optimal path on the toroidal graph is presented. Then the toroidal graph is expanded to a continuous version. Finally, homotopy is used for reconstructing parametric surfaces from the toroidal graph representation. A loft surface is also a special case of homotopy, a straight-line homotopy. Homotopy that corresponds to the cardinal spline surface is also introduced. Three-dimensional surface reconstruction of human auditory surface reconstruction of human auditory ossicles illustrates the advantages of the homotopy model over the others.     

Contour pocketing computation using mathematical morphology

Tool path generation problem is one of the most complexes in computer aided manufacturing (CAM). Although some efficient algorithms have been developed to solve it, their technological dependency makes them efficient in only a limited number of cases. In the article we propose a model that will set apart the geometrical issues involved in the manufacturing process from the purely technology-dependent physical issues by means of a topological system. Presented in the paper there is a method for offsetting any kind of curve regardless of the machining technology (i.e., independent of any tool geometry: spherical, conical, toroidal and so on). Specifically, we use parametric cubic curves, which is one of the most general and popular models in CAD/CAM applications.     

CASS成图软件在降雨量和蒸发量整编中的应用

数字化成图技术为降水量、蒸发量的等值线图的构建开辟了新的途径,它在确保精度的前提下,可提高工作效率.由此介绍如何运用CASS成图软件绘制降水量和蒸发量等值线图.     

轮廓扩展方法下的电气线缆布线技术研究

电气线缆布线是影响机电装备质量与可靠性的关键技术之一,布线路径是其中的核心问题。提出一种在轮廓扩展方法下的电气线缆自动布线算法。这里的方法在满足一定约束模型的情况下,构建了轮廓扩展框用于路径扩展,生成了路径主干道,满足了多目标同时共路径走线的要求。添加了搜索步长因子,使扩展轨迹得到了良好的收敛。通过对主干道进行简化,解决了在复杂、交错的布线环境中路径的"井"字问题。最后,通过实例,验证了该方法的可行性。     

3D建筑打印研究综述

3D打印技术出现在20世纪90年代中期,是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,其实质是增材制造技术。该文对3D建筑打印相关文献资料和实例进行梳理、汇总,分析了国内外研究现状与发展趋势,总结了目前主流的3D建筑打印工艺方法与特点。其中,D-Shape打印工艺以细骨料和胶凝料为打印材料,形成特定形状且坚固的石质建筑物;轮廓工艺(Contour Crafting)以混凝土为打印材料,通过计算机自动化施工方法来构建整个房屋;尼龙纤维激光烧结工艺(Softkill Design)则以骨骼架构为原型,以纤维尼龙为材料制作所有的部件。若在这些技术研究基础上,增强相互之间的交流融合,发展新的低成本的3D打印方法体系,将有助于解决全球住房危机和节约能源、环保等问题,促进社会和谐发展。     

基于双模同步预测的机械臂末端轮廓精确跟踪控制

为减小机械臂末端在进行轨迹跟踪运动时的轮廓误差,提出一种机械臂轮廓误差同步预测控制策略.该策略将操作空间轮廓误差映射到关节空间,从而定义机械臂各关节的同步行为,有效减小了末端轮廓误差,提高了机械臂各关节的运动协调性.为解决常规预测控制器不能保证系统稳定的问题,提出双模同步预测控制方法,通过在预测时域外切换到局部控制率来...     

电火花线切割轮廓逼近法加工回转件方法研究

基于轮廓逼近法提出电火花线切割加工大余量回转件工艺方法,包括粗加工多边形成型阶段、半精加工棱边去除阶段及精加工中的放电磨削加工阶段。确定多边形边数,定义残差值并得到残差值与边数的对应关系。理论计算及实验结果表明：边数大于32后,残差值变化率开始变小;残差值小于0.5 mm有利于回转件的加工。边数确定后,为减少加工时间,针对轮廓逼近提出了恒定角度法和倍数法2种加工方法,并通过加工面积的计算和比较得出相对高效的成型方法。结果表明：相同工件直径条件下,采用倍数法的加工面积小于恒定角度法,加工时间减少约34%。在中走丝机床上通过加工钛合金工件对改进的工艺方法进行了验证,加工完成后通过激光位移传感器测得回转件径向圆跳动在±10 μm内。     

等高双抱杆对抬滑移法

等高双抱杆对抬滑移法付桂生（江西第二化肥厂）关键词等高双抱杆吊装填料塔符号说明Ｇ———每根抱杆重量，Ｇ＝６ｔ；Ｋ———动载荷系数，取Ｋ＝１．１；Ｋ′———不均衡系数，取Ｋ′＝１１；Ｋ１———滑车组机械利益系数；Ｋ２———安全系数，Ｋ２＝３５；Ｌ...     

采用轮廓识别法实现零件曲面重构

线性曲面反求算法的目的是根据原始数据点云反求得到能够正确反映原零件拓扑结构的线性曲面模型。该反求算法的核心思想是构造一个空间函数 ,该函数近似表示三维空间上任一点到所求曲面的距离 ,然后通过轮廓识别算法 ,可以由这个函数提取反求曲面的一个线性近似。本文所阐述的线性曲面反求算法结合网格优化算法可由原始数据点云 ,反求得到一个精确而简洁的具有任意拓扑类型的零件线性曲面。     

基于局部灰度分析的红外图像轮廓跟踪算法

针对在红外图像边缘提取时,断边和分支点会导致伪边界的问题,提出了一种带搜索控制准则的红外图像轮廓跟踪算法.该算法根据飞行目标红外图像特点,将基于最大距离法的局部阈值分割用于目标图像的提取.给出了关于图像局部灰度特性的3个推论,并由此将遗传算法用于轮廓跟踪过程,自动判断出轮廓跟踪过程中出现的分支点、断边,搜索断边并连接.实验结果表明,采用该算法可得到清晰、光滑的轮廓图像,并且具有较快的运算速度,可实现实时处理.