光学扫描和CMM测量数据的配准研究

研究了光学扫描和CMM测量数据的配准问题。给出了基于配准工作台的配准方法,分析了影响配准的误差因素;以法矢准则提取了扫描数据中的标准球数据,并由基准点连接线段的中点代替原来的基准点改进了三点定位算法。实验对比了几种配准方法的误差,验证了改进方法的可行性。     

基于逆向工程的混合建模技术研究

基于逆向工程的混合建模是目前应用较为广泛的逆向建模方法。简要介绍了以软件Geomagic Studio和SolidWorks为平台的混合建模的一般流程,通过对由不同几何特征曲面组成的模型进行混合建模为例,详细介绍了基于点云的逆向建模,并对逆向建模得到的NURBS曲面进行正向建模最终得到产品的CAD实体模型。实例表明混合建模能融合正向设计与逆向建模的优势,具有较高的建模效率以及参数化修改功能,为复杂模型的逆向设计提供了一种新的解决方法。     

基于截面草图和规则特征提取的混合建模

在逆向工程中,以还原设计意图和面向再设计为主要目的的逆向建模方法是最近十多年以来的研究热点。对几种目前应用比较广泛的逆向建模方法的特点进行了分析,提出了基于截面草图和规则特征提取的混合建模方法,详细介绍了该混合建模方法的优势。以建模软件Geomagic Design Direct为平台,通过实例验证了该混合建模方法的准确性,为基于逆向工程的几何形状重构和再设计提供了一种快速、有效的解决方法。     

逆向工程中基于线结构光视觉传感器的光学坐标测量系统研究

研究了将线结构光学视传感器作为三坐标测量机的光学测头,开发非接触式光学测量系统及其在逆向工程中应用的有关技术问题,主要内容包括线结构光视觉传感器与ＣＭＭ集成测量模型的建立与标定技术,测量视角的规划技术,多视角测量数据的配准与拼接技术等。实验结果与本文开发的光学坐标测量系统是有效的。     

基于Atos的光学扫描测量

Atos流动式光学扫描仪基于光栅原理,是逆向工程领域中一种先进的非接触式光学扫描设备。该设备利用系统标定和固定参考点来实现多幅图像的拼合对齐,以完成整个工件的扫描测量工作。本文主要介绍了参考点的使用和扫描测量工件的方式。     

骨科植入物的混合建模设计研究

研究了一种将正向三维建模与逆向工程建模相结合的混合建模方法,用来进行金属植入物三维CAD建模。以解剖型接骨板为例,利用参数化设计法进行接骨板规则部分的三维建模,利用逆向工程技术对接骨板具有解剖学特征的部分进行逆向工程建模,再利用三坐标测量仪构建对齐参考线,并在UG中进行正、逆两部分三维CAD模型的拼接。利用建立的骨科内植物三维模型开展了虚拟手术、生物力学分析,以及利用3D打印制作模型用于术前模拟等应用,取得了良好的效果。     

基于改进串联混合建模方法的发酵过程菌体浓度软测量

发酵过程中菌体浓度难以在线实时测量,给控制与优化带来困难.针对这一问题,本文利用软测量技术来实现菌体浓度的在线估计,并提出了一种改进的串联混合建模方法用以建立菌体浓度软测量模型.改进的串联混合建模方法,克服了现有方法需要利用插值所得的数据进行软测量模型构建的不足,从而保证了建模数据的可靠性.利用诺西肽发酵过程生产数据进行仿真研究,仿真结果表明,基于改进串联混合建模方法的软测量模型是有效的,比基于现有方法的软测量模型具有更好的估计性能.     

基于正逆向混合建模的残缺涡轮修复方法的探究

工程中零件残缺部位数据的重构是修复工作的关键,因残缺3D形貌高度的不可控性与不稳定性,难以通过常规测量手段获取,为解决残缺部位数据获取的难题,提出了一种基于正逆向混合建模软件Geomajic Spark的正逆向混合建模重构残缺部位数模的方法。以残缺涡轮为例,利用扫描仪获取点云数据,通过逆向点云处理软件Geomajic Studio进行点云处理、在Geomajic Spark软件中拟合特征、绘制轮廓,导入逆向校核软件Geomajic Qualify中进行误差分析比对和布尔运算操作,获得残缺部位数据;通过增材制造路径轨迹模拟及残缺部位打印成型的方式,对残缺模型与待修复零件进行贴合,验证了逆向工程辅助下的正逆向混合设计在获取零件残缺部位数模及增材制造技术的可行性与准确性。     

测量造型中的CMM扫描技术

简要介绍了测量造型中应用的三维测量技术,并以实物模型为例重点介绍了基于三坐标测量机(CMM)的接触式扫描技术,认为接触式扫描技术在高精度测量应用中具有优势。     

面向对象的FMS建模与集成设计

基于ＦＭＳ领域分析,建立了ＦＭＳ面向对象的统一模型框架,并对ＦＭＳ生命周期的各个阶段进行集成研究,开发了一个集ＦＭＳ规划设计,计划调度,控制及仿真为一体的集成设计系统,介绍了该集成设计系统的总体结构及主要功能模块。     

产品逆向装配建模技术研究与实践

在进行摩托车外形覆盖件产品的逆向设计时 ,由于传统的基于零件的逆向建模不能保证产品外形的连续、贴合和配合轮廓的一致性。本文提出了一种基于基准点和配合轮廓的装配建模方法并在实践中应用 ,使摩托车配合件达到了共线的设计要求。文章还对装配模型的误差进行了分析 ,提出了减少误差的措施。     

基于改进神经网络集成算法的软测量建模

为提高神经网络集成中成员网络的精度、增加成员网络间的差异度,提出一种改进的Bagging神经网络集成算法.通过分析初始样本集中样本间的欧式距离提取各子训练集,子训练集的元素在样本空间具有良好的遍历性和代表性;集成策略采用加权平均法,用粒子群优化算法求解成员网络的集成权重.几个典型回归分析型数据集的测试表明,本算法有效提高了训练样本质量,增强了集成泛化能力.最后将改进算法用于工业乙烯收率神经网络软测量建模,应用结果表明该软测量模型泛化性能好,测量精度高.     

基于矩阵的信息集成建模分析与应用

为了与企业的现状相结合,加强对应用系统的分析,提出了信息集成矩阵分析模型。该模型借鉴U／C(User／Creator)矩阵的方法和IF(Information Flow)矩阵的形式,利用企业目标需求和资源现状矩阵,重新界定整个企业的业务流程、组织结构和信息流,并通过分析现有系统功能来确定哪些业务流程、组织部门之间的信息流尚未实现集成。从而形成信息集成的实际需求矩阵,然后再结合信息集成知识库,决定信息集成的方案、方法和技术。     

面向对象的FMS建模与集成设计

基于ＦＭＳ领域分析,建立ＦＭＳ面向对象的统一模型框架,并对ＦＭＳ生命周期的各个阶段进行集成研究,开发了一个集ＦＭＳ规划设计、计划调度、控制及仿真为一体的集成设计系统。介绍了该集成设计系统的总体结构及主要功能模块。     

基于CMM及Pro/E的集成逆向工程系统技术应用研究

介绍了集成逆向工程(RE)制造技术的相关概念、系统组成及其在CAD/CAM领域中的应用。以鼠标逆向反求为例,采用三坐标测量机(Coordinate measuring machine,CMM)对实物原形进行三维数据采集,运用Pro/E软件的逆向功能及造型功能进行CAD建模,并利用其CAM功能进行零件制造。实践表明,该技术在缩短产品制造周期、提高产品质量和改进产品设计中有重要意义。     

基于逆向工程的三维人脸建模

采用结构光3DSS三维扫描仪采集人脸点云数据,通过八叉树细分和对点云的法向估计进行人脸点云数据简化,利用三角曲面片造型法进行点云三角网格化,以及数据插补和创建NURBS曲面,建立了人脸三维数字化模型,并对人脸模型数据作误差分析。该方法能够快速建立三维人脸模型,且能满足人脸数字化和CAD／CAM系统的应用要求。     

基于Simulink的混合动力起重机建模与仿真

针对复杂的混合动力起重机系统,以额定起重量40.5 t的轨道门式起重机为研究对象,设计完整的仿真系统结构框架,并基于Simulink仿真环境,分别建立了负载功率需求计算、控制策略以及混合动力系统三大仿真模块。并以港口装备节能技术综合实验平台为基础,设计并开展对比试验,分析实验与仿真结果,确认模型误差在4%以内,验证了仿真系统的准确性。     

基于过程方法的集成质量系统建模与实施技术研究

围绕集成质量系统的建模与实施技术展开研究。针对现有集成质量系统在过程支持能力方面的不足，基于过程方法构建了面向过程管理的集成质量系统过程框架，探讨了集成质量系统与相关应用系统建立过程集成的方法与策略，并论述了过程化集成质量系统在实施过程中对企业现有质量管理业务流程进行优化与再造的必要性。     

基于特征的圆锥体逆向测量与参数建模

在三坐标逆向测量过程中,圆锥体测量点数量的选取过多会延长逆向时间,选取过少会影响特征参数的准确性,并且最终逆向出来的B-REP实体模型难以进行参数化编辑。因此,针对圆锥体逆向过程测量快速化、特征准确化及模型参数化的逆向要求,提出一种基于特征的圆锥体逆向测量与参数建模法。首先,综合圆锥体的半顶角、轴线向量、轴高以及顶点等特征参数,在保证精度的条件下,确定了获得圆锥体特征参数的最少测量点数及其具体分布位置。然后,结合MATLAB、VB、SolidWorks软件来处理测量数据,依据计算结果进行参数化建模。最后,通过试验验证了该方法的有效性。该方法无需找正,具有一定的实用性,参数化建模方便了逆向优化设计。