三维自由曲面的激光扫描测量

目前对三维自由曲面的测量大多采用三坐标测量机进行单点测量 ,然后用计算机图形学有关理论进行曲面拟合 ,选不同的测量点得到的拟合曲面也就不同。三维激光扫描系统很好地解决了这一问题 ,实现了三维自由曲面快速、精确、方便地测量。     

自由曲面光学器件检测技术

自由曲面光学器件尽管有其突出的优点,但还远不能进入到现代光学系统的主流中去,问题之一就是精密检测．自由曲面光学器件的检测对于其精密加工不可或缺,并且两者通常具有不可分割的联系．文中阐述了与不同加工阶段相关的自由曲面光学器件检测中的问题和对策．在抛光前后宜分别采用坐标测量机和光学干涉仪,两种方法都存在一些问题有待解决．实际上坐标测量方法是近十几年来自由曲面测量的主流,这方面的研究主要集中于定位、误差补偿及采样策略等问题上．相比之下,自由曲面光学器件的光学测试是一个新的技术,其中不仅是分析软件上的存在问题,首要的还是缺乏适当的测量手段．尽管也可应用专门的轮廓测量仪,但它还存在诸多限制．结合子孔径拼接技术的干涉仪在某些自由曲面光学器件的测量中前景良好,不过对于更复杂的曲面,它同样无法进行测量．     

自由曲面测量研究综述

本文结合国内外研究现状,对自由曲面零件的各种测量方法进行了比较,并对曲面CAD模型已知时测点的自适应分布、测量路径优化、自由曲面形状误差评定和CAD模型未知时的测量规划和测点数据处理等自由曲面测量中的几个关键问题进行了综述和分析。     

逆向工程中自由曲面的自适应数字化算法研究

分析比较了对自由曲面自适应测量的几种方法。在有界曲率的平面曲线的有界性的基础上，提出圆弧外延法，即后续测量点根据已测前三点求得的圆弧曲率沿切线方向或等曲率外延来进行预测，并根据测点矢量来估测保证数字化几何信息的充分性。这样就可利用待测曲面的几何(曲率)特性，使得测点的分布与曲面的曲率保持一致。最后给出了对这一算法的仿真结果。     

自由型曲面的测量与重建

本方法无需要求采样点有序化和被测面边界的切矢和扭矢为已知,其曲面生成精度高,适用于三坐标测量机上自由曲面的快速,精密测量和重建。     

三维曲面轮廓的非接触式现代测量

三维曲面轮廓非接触式精密测量是现代计测领域中的一个难题。本文论述当今三维曲面轮廓的非接触式测量的主要方法，并着重分析与比较了内曲面的非接触式测量的特点。     

基于点坐标测量的自由曲面非接触测量方法

提出了一种基于点坐标测量的自由曲面的非接触测量方法,介绍了测量系统的组成及工作原理,给出了系统的标定方法,并将该方法的主要特性和其他同类测量方法进行了对比,给出了测量样板曲面的实例。     

三维光学扫描测量系统在汽车扫描测量中的应用

我公司使用的三维光学扫描测量系统是德国GOM公司生产的ATOS III Triple Scan HR,此设备在产品开发、逆向工程、质量控制中发挥了关键作用,本文重点介绍工作原理及工作中的一些简单的方法及注意事项。     

非接触式自由曲面测量系统的研制

 介绍了作者正在研制的三维曲面非接触式测量系统,分析了其软硬件组成,并对在CAD 模型已知与未知的两种情况下,测量系统软件中的一些关键技术如测点的自适应分布、测量路径的规划和测量数据的处理方法等作了研究。     

空间自由曲面测量系统中的测点自动布置

本文论述空间自由曲面测量对测点的布置的要求，以及如何实现三维空间测点的自动等弧长均匀布置和任意疏密的布置办法。该办法有利于测量数据与ＣＡＤ／ＣＡＭ系统的接口，有利地实现空间自由曲面的自动测量。     

基于半球形测头的自由曲面截形测量方法

提出的半球形测头测量自由曲面任意截形方法避开了用球形测头测量曲面的复杂过程和由此产生的三维测头半径补偿的数学模型及大量运算，消除了在三维曲面截形测量时由于被测曲面的扭曲对测头所造成的干涉，可使曲面测量直接转化为曲线测量，从而大大简化了测量和数据处理过程。     

光学测量系统信噪比优化方法研究

在光学测量中常常受低信噪比问题的影响,导致测量结果的不确定度增大。近红外波段双向反射分布函数（BRDF）的测量由于红外信号强度偏弱,易受环境干扰,面临的低信噪比问题尤其突出。光学测量系统的信噪比问题一般产生自探测系统,对于红外测量系统来说,经常使用斩波器、锁相放大器进行弱信号测量,但同时也引入了噪声问题。因此,本文针对近红外波段BRDF测量信噪比问题,从探测器、斩波器、锁相放大器三部分着手,分析噪声来源并针对性地提出抑制方法与优化措施,以提升信号信噪比。优化后的测量系统较优化前抗噪声能力提高,可重复性由优化前的2.1%提升到1.6%。     

超精密光学镜片三维表面形貌参数评定方法研究

分析了当前超精密光学镜片表面评定方法及其存在的不足,提出引用ISO 25178-2中规范的部分表面3D参数来表征精密光学镜片三维表面,找出光学镜片表面形貌与对应的光学性能存在的关系,并实现ISO对超精密光学镜片三维表面的评定。仿真实验表明:当光学镜片表面的高度服从高斯分布时,其评价光学系统性能的传递函数随着均方值的减小而增大。用实例说明ISO的部分三维参数对光学镜片三维表面可以很好地区分,利用新的综合评价方法评定光学镜片表面形貌具有一定的可行性。     

卧式能源储罐容量计量中三维激光扫描方法的研究

提出了一种基于三维激光扫描原理的卧式罐容量全自动测量方法。讨论了一种卧式罐扫描点云数据分析算法,通过三角叠加原理计算出卧式罐等水平高度截面面积,在此基础上计算出不同液位高度对应的卧式罐容积值。设计了对比试验系统,以容量比较法为参考依据,三维激光扫描方法测得的容量值相对偏差明显小于几何测量法测量值,满足不确定度为0.4% (k=2)的计量要求,验证了这种方法的有效性,而且三维扫描方法可以有效提高卧式罐容量检定工作效率。     

非接触式光学柔性三坐标测量系统

文中以透视投影变换为依据，为基于两台经纬仪形成的一种非接触式光学柔性三坐标测量系统提出一全新的数学模型。该模型的提出不仅大大减少了系统定标的人为调整过程，即无需互瞄和精确调水平，使得定标操作简单，精度高；而且使系统的建立更为随意，灵活，增强了非接触式光学柔性三坐标测量系统的应用价值，实验证明了所提出数学模型的正确性，并获得０．０５ｍｍ的空间精度。     

齿轮机油泵性能测试试验方案设计

全面介绍汽车发动机机油泵的流量、出口压力、容积效率、压力脉动、振动噪声、耐久、空化等诸多性能参数的测试方法和分析方法,对每个性能参数的物理意义和对产品性能的影响进行综合的评价。文章的一些测试和工况点结合实际发动机的需要等要求,对机油泵的性能的把握给出一套较为合理的试验测试方案,对试验中应注意的一些问题和试验结果的提取、分析都给出建议。     

3D Printed Functional and Biological Materials on Moving Freeform Surfaces

Conventional 3D printing technologies typically rely on open‐loop, calibrate‐then‐print operation procedures. An alternative approach is adaptive 3D printing, which is a closed‐loop method that combines real‐time feedback control and direct ink writing of functional materials in order to fabricate devices on moving freeform surfaces. Here, it is demonstrated that the changes of states in the 3D printing workspace in terms of the geometries and motions of target surfaces can be perceived by an integrated robotic system aided by computer vision. A hybrid fabrication procedure combining 3D printing of electrical connects with automatic pick‐and‐placing of surface‐mounted electronic components yields functional electronic devices on a free‐moving human hand. Using this same approach, cell‐laden hydrogels are also printed on live mice, creating a model for future studies of wound‐healing diseases. This adaptive 3D printing method may lead to new forms of smart manufacturing technologies for directly printed wearable devices on the body and for advanced medical treatments.     

光刻胶光学性质的光谱椭偏测量方法研究

利用相调制型光谱椭偏仪研究了光刻胶光学常数的测量方法,针对测量过程中光刻胶曝光控制优化了测量方案和仪器参数。对常见的S9912正型光刻胶,给出了曝光前后275～650 nm波段的光学常数。并采用动态椭偏法测量了所需波长下曝光前的光学常数。实验结果表明:该测量方法适用于光刻胶在紫外-可见-红外宽波段的光学性质研究,在光刻模拟、新型光刻胶材料研制及其光学性质表征等领域有重要实用价值。     

坐标测量机空间测量不确定度分析方法

论述了影响坐标测量机空间测量不确定度的２１个单项几何误差以及它们对空间测量不确定度的传递关系。依此可推出空间测量不确定度表达式Ｕ９５＝Ｋ１＋Ｌ／·Ｋ２。文后给出了分析实例。这对坐标测量机的研制工作有指导意义。