三坐标测量机测头半径补偿实用算法

针对三坐标测量机表面数据化测量过程,本文给出一种实用的测头半径补偿算法。提出了采用两次细化测量点的策略,首先沿测量线进行测量点的插值细化,然后在测量线（截面）之间再次进行插值细化。在此基础上．对整个被测表面上各细化点,利用插值求导的方法求出其横向和纵向切向量,然后对切向量叉积求得各细化点的法向量．最后进行测头半径补偿计算。     

基于散乱测量数据点的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法

提出了一种直接利用三维散乱测量数据点的三轴数控粗加工刀位轨迹生成算法。首先根据切层深度作一组垂直于Z轴的平面,去截取测量点云,得到一系列切层截面点集,再在每个切层面上组环并判断加工区域,规划出刀位轨迹,将每一分层平面上的刀位轨迹按适当的方式连接起来,就可构成零件的整体加工轨迹。该算法避免了由测量点构造曲面且由曲面来进行刀位轨迹生成的这一复杂过程。     

WXMD-802数字温度巡回显示仪

本仪表采用Ⅱ型仪表外壳,数字显示,自动切换巡回显示各测量点的温度,配用热电阻采用四线制测量方式,无需配用线路调试电阻,误差小,寿命长,集切换显示于一体,是取代传统的油浸式多点切换开关的升级换代产品。由于采用Ⅱ型仪表外壳,可与标准仪表控制柜     

采油螺杆泵转子轴截面截取方法研究

分析螺杆泵转子建模原理,推导出采油螺杆泵转子纵截面的数学方程。应用测量机对液压马达转子的纵截面进行测量,对比理论方程计算的曲线,实验表明,拟合测量点与理论方程计算曲线在允许的误差范围之内,验证了这种截取方法有效性。该截取方法为螺杆的设计制造提供了理论基础,并对采油螺杆泵转子的再制造有着重要意义。     

用于各种传感器的精密数字测量装置

DMP39S6型数字测量装置有16个测量点,可将2 mV/V的传感器信号以10°的数字阶梯分解,精度等级达O.0005。数字处理由一微型计算机完成。在程序控制下,此微型机可起线性传感器的作用,并可将测量结果转换成数值显示或打印出来。测量点由通过半导体开关的程序编码分别编址,再进行测     

基于叶片截面线CMM测量数据的ICP配准改进算法

快速、准确地对叶片进行测量是保证加工质量的关键。叶片三坐标测量机测量数据与理论数据之间的配准是数据处理的重要一步。针对传统迭代最近点(Iterative closest point,ICP)配准算法存在的配准精度低,提出一种基于叶片截面线三坐标测量机(Coordinate measuring machine,CMM)测量数据的ICP配准改进算法,将测量点到理论曲线的最小距离作为目标函数进行最近点的求解。首先,计算每一个测量点在理论点集中对应最近点,然后采用三次样条对该最近点及其附近理论点进行样条插值,最后计算测量点距离样条曲线最近点,并将此点作为求得的最近点。该方法在求得一个测量点在理论点集中对应最近点位置的同时,可顺次得到其他测量点在理论点集中的对应最近点,避免全遍历搜索计算。通过实例验证和对比,表明算法有效,精度较高。     

基于测量点的草图平面与草图轮廓生成算法研究

提出了在 CATIA二次开发平台上 ,首先由测量点生成草图轮廓 ,再根据用户对设计意图的理解 ,按照正向设计的思路 ,反求结构件三维模型的思想。主要研究了基于测量点的草图平面的提取 ,草图平面上草图轮廓线生成的相关算法。并提出利用类似草图轮廓生成的算法 ,由测量点构造曲面上的若干截面线 ,并构造出曲面上的特征线 ,然后反求自由曲面模型的方法。     

低压汞灯等离子体电子密度分布光谱诊断研究

对一种低压汞灯工作时内部等离子体密度进行光谱诊断研究,沿其轴向等分取5个测量点,在加载电压频率为50~100 k Hz范围内对各测量点进行光谱测量,利用谱线相对强度对灯管内等离子体电子温度和电子密度进行计算,研究其内部等离子体密度分布规律。研究结果表明,在实验条件下,低压汞灯沿轴向关于中间点对称位置的测量点电子密度值在同一数量级;随着电压加载频率增加,各测量点电子密度均呈现先增大后减小,最终稳定在同一数量级的趋势;在55~65 k Hz范围内,各测量点位置均出现密度峰值,达到1019/m-3,在65~90 k Hz频段内,电子密度值逐渐减小,大于90 k Hz后,各测量点电子密度均趋于一致,均在1016/m-3水平。研究结果给出了低压汞灯内的等离子体的电子密度分布规律,可为其应用提供参考。     

基于UG的水轮机叶片的逆向反求

借助三坐标测量机测量叶片原始点数据并在三维CAD软件UGS NX中用进行三维造型的逆向反求工程方法.叶片建模的点数据来自实物叶片的测量资料,包括样板曲线和叶片表面上不规则的测量点云.逆向反求过程为数据采集、数据处理转换、数据导入、创建叶片轮廓曲线、用三维数据创建叶片轴面型线、创建叶片网格曲线、创建叶片外表面曲面、创建叶...     

基于激光跟踪原理的空间机构运动学参数测量方法

就一般空间机构任意构件运动学参数在线测量问题,提出了激光跟踪方法。在该构件上,选定不共线的3个测量点构成平面内两个互相垂直的向量,按照右手系建立连体基(动系);基于多体系统运动学,得到与该3个测量点绝对坐标动态数据相关的该构件姿态矩阵、角速度和角加速度,以及被测构件上任一点的线位移、线速度和线加速度的求解公式。为串联机器人、并联机器人及至任意空间机构的运动学参数测量和闭环控制提供了理论方法和技术基础。     

基于散乱数据截面线的曲面重构算法研究

提出了一个新的散乱数据的曲面重建算法，该算法采用一组平行平面去剖切点云，除恰好位于该截面上的数据点之外，如果一数据点与某一截面的距离小于给定的距离域值，则将其投影到该截面上，把上述点通称为用距离域值来确定截取点：将每一张截面上的截取点用最小二乘法拟合成B样条曲线，然后对生成的一组B样条曲线进行处理，即统一节点矢量、重新参数化和起点相对应，重新拟合一组闭合B样条曲线，再对其运用蒙面操作，从而构造一张曲面。     

面向复杂毛坯小余量加工的层次化快速约束配准算法

针对复杂结构毛坯的小余量数控加工中很容易出现局部加工余量不足的问题,基于毛坯表面的点云测量数据,提出了一种层次化快速约束配准算法,从而实现加工余量的优化分配。首先通过建立一个知识向导模型并应用局部微分信息,自动分离出毛坯上需要分配余量的各待加工表面,并分别施加最小余量约束,在确定各待加工表面上参与约束配准优化的初始点集的基础上,采用广义乘子法将初始配准点集与设计数模进行约束匹配;然后采用迭代方法将不满足余量约束的测点追加到当前配准点集中,直到所有待加工表面的测点满足余量约束。实验结果表明,该配准算法在最大程度满足余量约束的前提下,显著提高了点云数据的配准效率。     

反求工程中复杂曲面边界线的自动提取技术

复杂曲面零件表面的几何模型构造是反求工程的研究重点之一 ,根据零件表面的数字化数据提取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤。针对完全散乱的、无组织的“点云”数据 ,从工程应用的角度出发 ,提出了一种自动构造曲面边界曲线的方法 ,它分为两个步骤 ,首先 ,利用分割方法得到一条能包围曲面的所有数字化点的曲线 ,然后将该曲线模拟为橡皮筋 ,通过能量最小原理自动修正曲线得到理想的曲面边界。实践证明 ,通过该方法得到的边界曲线能满足工程应用的需要     

基于Kinect传感器的室内机器人自定位研究

针对同步定位地图创建（SLAM）中的定位问题,提出一种基于Kinect传感器的室内机器人自定位方法。利用Kinect传感器采集图像信息和深度信息,获取场景图像的SIFT匹配特征点集,并将特征点集的像素和深度信息转为三维数据,利用ICP算法计算机器人相邻位姿的旋转矩阵与平移向量。采用RANSAC方法去除SIFT匹配外点,提高了运动参数的计算精度。通过实验验证该方法的可行性。     

Stereological estimation of mean linear intercept length using the vertical sections and trisector methods

A method for estimating the mean linear intercept length of anisotropic microstructures using vertical sections is presented. A test system of cycloids and points is overlaid on the vertical sections, and the mean linear intercept length is estimated from a simple counting procedure — no length measurements are required. The vertical direction is either arbitrarily chosen or chosen perpendicular to most of the surface boundaries of the objects of interest. A design with the latter choice of the vertical direction and three vertical sections — a trisector — will optimize the precision of the estimate from only three vertical sections. The method was applied to two metallic structures, but it may also be used in a biomedical context.     

《画法几何》中"关于求立体表面点投影"的几点思考

立体表面上点的投影对于学习<画法几何>有着举足轻重的地位.空间立体中两线、三面交于一点,求立体的截交线和相贯线都是先求立体表面上的点,然后通过点连线求得.本文通过具体的例子列举出在求解立体表面上点问题并较易出错的地方,并总结出求解立体表面点的方法.     

基于UG的三维装配尺寸面链表组自动生成方法研究

针对目前装配尺寸链不能实现真正意义上的自动生成及在装配尺寸链中很少考虑几何要素的几何公差的问题,提出了一种基于几何要素控制点理论公差表示模型的三维装配尺寸面链表组自动生成方法。在分析装配公差建模的信息组成的基础上,建立了装配公差信息的计算机储存储数据混合图结构。以UG NX7.5为二次开发平台,提取了三维装配体内零件上尺寸公差、几何公差、装配基准以及装配目标等信息。首先,确定了封闭环;然后,根据建立装配尺寸链的最短路径的原则搜索装配公差信息图,建立了三维装配尺寸面链表;最后,根据装配顺序及设计基准将其按零件拆分为三维装配尺寸面链表组。以三正交平面作为装配基准的轴孔装配为例,对该方法进行了验证。研究结果表明,该方法能够综合考虑几何要素的尺寸和几何公差,为后续的公差分析工作打下坚实的基础。     

CAD-DIRECTED INSPECTION PLANNING FOR FREEFORM SURFACE USING CONTACT PROBES

A methodology for CAD-directed measurement of freeform surface using a coordinate measuring machine equipped with a touch-trigger probe is presented,mainly including adaptive sampling of measurement points and registration of freeform surface.The proposed sampling method follows four steps: Freeform surface is fitted by bi-cubic B-spline; Curvedness measure of the surface is computed; Given a number of sampling points,an iterative algorithm is constructed for selecting a set of measurement points by employing the curvedness information; The measurement points is regularized for tradeoff between maximizing the measurement accuracy and minimizing the sampling time and cost.The aforesaid algorithm is demonstrated in term of a marine propeller blade.An offset surface registration method is presented to improve alignment accuracy of freeform objects,and Monte Carlo simulation is conducted to verify the effectiveness of the method.     

三角面片模型中几何特征的提取

虚拟设计中采用的是由三角面片表示的产品模型，虽然三角面片模型能很好地满足VR实时性的要求，但三角面片模型损失了模型的几何信息和拓扑信息，使得虚拟设计中的产品模型不能直接用于后续产品的详细设计。提出的由虚拟模型到CAD模型的提取算法可以很好地解决这一矛盾。该算法首先对模型进行切片，然后提取个切片中模型的边界点，根据这些边界点和三角面片的顶点重构模型的边界，再进一步形成模型的拓扑结构。在边界信息的基础上拟合模型的表面，从而构造出精确的表面模型。     

NURBS曲线、曲面造型过程的可视化设计

由于ＮＵＲＢＳ曲面、曲线构造的复杂性,描述ＮＵＲＢＳ曲线、曲面必然采用复杂的数据结构,这样给人—机交互带来很大的困难。本文利用ＶＣ＋＋编写的ＮＵＲＢＳ曲线、曲面造型系统可以实时观察曲线、曲面的控制点、节点信息,可以实时对控制点、节点进行诸如添加、修改、删除等操作,这对ＮＵＲＢＳ曲线曲面造型无疑会带来极大的方便。