基于逆向工程的汽轮机叶片型面CAD 建模方法的研究

探讨了基于逆向工程技术的汽轮机叶片型面CAD建模的一种方法.分析说明了应用逆向工程对汽轮机叶片建模的意义,简要地介绍了逆向工程数据采集方法及其分类,并对复杂曲线曲面的数学模型进行了详细的论述.阐述了逆向工程软件Imageware对叶片点云数据处理的具体方法和步骤.结合应用Pro/E软件完成叶片型面的造型,同时提出应用Pro/E软件对叶片型面进行优化的方法,在此基础上完成汽轮机叶片型面的数控加工.     

三维软件Pro/ENGINEER在机床夹具设计中的应用

介绍了使用Pro/ENGINEER软件进行模具三维建模与装配设计的方法.Pro/ENGINEER软件是一个基于特征的参数化实体建模设计工具,该软件完全采用Windows图形用户界面,易学易用.并能直观、准确地反映零、组件的形状、装配关系,大大简化了夹具的设计过程.     

Reverse Modeling Methods of Mechanical Parts Based on Geomagic 、Imageware and Pro/E

针对目前专用逆向工程设计软件提供的面的质量不高以及CAD软件读取海量点云存在处理速度慢的问题,提出了一种将Geomagic、Imageware和Pro/E结合的机械零件逆向建模方法.进行了模型重建具体方案设计,并阐述了该方案的建模策略、数据处理及建模质量等主要问题.最后进行了方案实例应用,为探索逆向工程在机械零件模型重建中的应用提供技术借鉴.     

基于Geomagic、Imageware和Pro/E的机械零件逆向建模方法

针对目前专用逆向工程设计软件提供的面的质量不高以及CAD软件读取海量点云存在处理速度慢的问题,提出了一种将Geomagic、Imageware和Pro/E结合的机械零件逆向建模方法。进行了模型重建具体方案设计,并阐述了该方案的建模策略、数据处理及建模质量等主要问题。最后进行了方案实例应用,为探索逆向工程在机械零件模型重建中的应用提供技术借鉴。     

基于PRO/E软件的逆向工程产品设计

逆向工程产品设计是根据已经存在的产品实物模型,反向推出产品设计数据(包括设计图纸或数字模型)的过程.在逆向工程产品设计过程中,实物的CAD模型重建是逆向工程的关键部分,而PTC公司的Pro/ENGINEER是在机械设计领域被广泛应用的三维自动化模型设计软件,具有强大的数据建模功能.简要介绍了逆向工程技术的概念、系统构成及应用范围,以一款电话听筒的逆向设计为实例,详细介绍了在PRO/E软件中利用实物模型测量数据文件进行逆向设计的方法和步骤.     

基于PRO/E斜齿轮三维参数化模型的建立

本文利用Pro/E参数化设计理念,以Pro/ENGINEER Wildfire3.0系统为背景,结合实际建模过程,对通用件斜齿轮快速建模方法进行了研究,给出了齿轮类零件的通用性建模过程和方法。     

面向机械设计手册的基于Pro/TOOLKIT的三维标准件库开发

利用Pro/ENGINEER提供的二次开发工具Pro/TOOLKIT、Family Table和VisualC++6.0对Pro/ENGINEER进行二次开发,开发符合我国标准的铆连接标准件库系统。运用特征建模和Fam-ily Table创建铆连接标准件3D库。利用动态链接库(DLL)方式实现Pro/ENGINEER与MFC间的接口,突破Pro/TOOLKIT的局限,构建符合工程习惯的人机界面。以最新版《机械设计手册》为依据,建立了包含了各种不同类型的铆钉、铆螺母的Access数据库,通过开发Pro/ENGINEER与Access数据库接口,实现在Pro/ENGINEER环境下对Access数据库的调用。该系统具有直观、友好,减少了产品设计中的重复性工作,提高了开发效率和质量。该方法可用于开发专门应用领域的所需的标准件库和通用件库。     

以UG为平台的逆向工程数据处理技术

基于UG基础平台,应用逆向工程点云切片数据提取理论开发逆向工程模块.通过建立多个与点云数据相交截面,提取点云数据的特征边界点,再将特征点拟合成线,线拟合成面或体.实例显示该模块能有效地从散乱点云数据中提取特征点,实现在UG环境下逆向建模.该方法也解决了UG从部分逆向软件导入后数据不能编辑、修改的问题.     

基于Pro/ENGINEER模型的视图创建工程图

根据Pro/ENGINEER设计模型的视图熏运用数据交换将视图输入到AutoCAD中熏在AutoCAD中创建符合我国国家标准的工程图.探讨了基于Pro/ENGINEER模型的视图创建符合我国国家标准工程图的方法。     

基于Geomagic Studio和快速成型技术的产品设计

介绍了逆向工程技术的概念和工作原理。采用光学激光扫描仪采集了汽车吸尘器壳体的点云数据,利用Geomagic Studio 13软件对点云数据经过点云预处理、多边形阶段、参数化曲面设计等处理阶段。将得到的曲线组和曲面模型导入Pro/E软件,构建CAD模型,使用快速成型机完成产品模型的三维打印。整个逆向建模过程周期短,产品精度高误差小,能快速有效地完成单件产品的创新设计和生产制造。     

基于逆向工程的摩托车覆盖件设计

介绍了逆向工程的含义及其工作流程。首先利用三维激光扫描仪对摩托车覆盖件表面进行测量,获取三维点云数据。然后在Imageware软件中进行点云的去噪处理、特征点的提取、特征曲线的构建和曲面的拼接。最后在Unigraphics软件中进行三维实体建模,为摩托车覆盖件的快速开发提供实体数据。在数据处理和实体建模的过程中,可以在原有基础上进行创新设计。     

具有复杂形状内腔的斗齿零件的曲面重构技术研究

为获取外形不规则且具有复杂形状内腔的挖掘机斗齿形状、尺寸等数字信息,基于实物反求工程技术路线,对其进行逆向设计曲面重构技术研究.对曲面反求过程中的数据采集、对齐点云、数据分割及曲面重构等环节有系统的分析总结,对型面数量多的斗齿点云进行了有效的数据分割,提出了基于零件结构特征的直接交互式点云分割法,且反求得到的斗齿曲面精度满足要求,该方法对复杂内型面零件的反求有一定的借鉴作用.     

Surfacer在曲面重构中应用研究

针对典型样件分析了由样件点云到曲面实体生成的处理方法,重点讨论了曲面点云的处理、定位操作,实现了轮廓曲线的生成和曲面的重构,通过曲面的延伸和修剪处理,完成由点云到曲面实体的重构,对曲面和点云信息进行了误差比较,最后得出结论。     

基于对称形状生成的三维目标检测网络

基于点云的三维目标检测在机器人、自动驾驶等领域起着至关重要的作用,激光点云能为场景理解提供精确的几何信 息。 然而,由于点云的稀疏性和物体间的遮挡关系,激光点云通常只能描述物体的部分形状,导致目标结构信息不完整,从而降 低检测精度。 针对这个问题,提出基于对称形状生成的三维目标检测网络( SSG-RCNN),一种双阶段目标检测器。 考虑到感兴 趣目标形状的对称性,SSG-RCNN 在一阶段生成候选框的同时为每个前景点预测镜像对称点,从而恢复目标的整体形状。 二阶 段中,使用自注意力池化层从原始点和对称点中聚合特征用于候选框修正,完成三维框预测。 KITTI 数据集上的实验表明 SSG-RCNN 取得了卓越的检测性能,在测试集上对困难目标的检测精度达到 77. 64% ,高于所有对比方法。     

基于空间栅格支撑与曲率云图引导的点云表面构线

针对已有的点云表面构线方法在处理多层点云曲面模型时出现的弱鲁棒性问题,以及构线过程中缺乏直观点云形状特征引导的现象,提出一种基于空间栅格支撑与曲率云图引导的点云表面构线方法。首先,将点云划入规则分布的空间栅格并基于三参数Shepard曲面估算点云曲率;其次,依据曲率云图反映的点云几何形状特征选择构线点,并搜索沿构线点投影方向与之相交的最近非空栅格(即含有测量点的栅格),继而以最近非空栅格为中心,构建其k-最近邻域点集作为点投影算法的目标点云计算构线点的投影点;然后,插值构线点列经投影计算得到的投影点序列,获得初始曲线;最后,构造与初始曲线节点分布一致的法矢曲线作为曲线投影的方向,结合二分法与基于空间栅格支撑的点投影算法将初始曲线投影至点云曲面。实例对比表明,空间栅格的引入显著增强了点投影算法的稳定性,而曲率云图的引导则提高了用户交互选点构线过程中对点云所蕴涵形状特征的识别与分析能力。     

基于点云数据的复杂型面数字化检测技术研究

针对设计制造流程中复杂型面检测难的问题,建立了由数据获取、点云与计算机辅助设计模型匹配及偏差分析组成的数字化测量系统。采用格雷码加相移技术的三维非接触式光学测量技术,获取了待测零件的表面数据。为满足光学三角法要求,在测量机构中采用了定制光栅,提出了具有小扰动的改进最邻近点迭代算法进行点云与计算机辅助设计模型的准确匹配。在偏差分析中采用多分辨率层次分析法对测量点云与计算机辅助设计模型进行比较,为设计人员及时提供了精度分析数据,使设计制造检测成为一个反馈系统。以某型号轿车车灯配光镜为例,验证了该系统的可行性。     

反求工程中隐式曲面的三维网格自动精确恢复新算法

提出了一种基于点云数据的隐式曲面三维网格自动精确恢复新算法。该算法首先对恢复的初始三角形网格进行区域分割和边界重构,将隐式曲面的三角形网格分离出来,然后对恢复的隐式曲面表面的初始逼近网格从3个方面进行优化:即将初始逼近网格的曲率控制与网格面的拓扑一致性调整;调整网格顶点法矢与交互式分割;补偿网格抽样率。通过该算法能将隐式曲面的三角形网格自动精确恢复。然后进行网格光顺,输出优化的CAD模型。实例证明了该方法的正确性、可行性和实用性。     

基于SVM的点云模型识别技术的研究

提出了一种基于支持向量机统计识别技术的点云曲面重构法,直接从点云中识别出模型并进行模型替代,从而很大程度上减小了数据量并且保证了建模精度.实验证明,此方法具有较好的效果,并有误差小、速度快等优点.     

基于孔洞分割的点云孔洞填充算法

逆向设计过程中,由于物体曲面形状复杂和扫描设备的原因,扫描得到的点云中难免有孔洞出现。为了产生封闭的实体曲面,需要对孔洞进行填充。国内外许多学者提出了许多关于孔洞填充的算法,不过这些算法主要针对曲率较小区域的孔洞。基于此,提出了一种新的改进算法,解决了高曲率区域的复杂孔洞填充问题。通过孔洞在投影面上的投影,判断是否存在交叉点,将孔洞分为简单的孔洞和复杂的孔洞。当遇到复杂孔洞时,采用分割的方法把复杂的孔洞分割成简单的孔洞,再对其进行修补。     

Point cloud comparison under uncertainty. Application to beam bridge measurement with terrestrial laser scanning

In this paper a methodology to compare two point clouds of an object, obtained with different equipment or in different conditions, is proposed. First, the point clouds are registered to the same reference system using an iterative algorithm that performs a rigid body transformation. Then, the standard deviation of the measurements is estimated, in order to evaluate the uncertainty in the measurements. Afterwards, two surfaces are adjusted to each of the point clouds by means of a kernel smoothing technique and compared. Finally, the effect of uncertainty in the point coordinates is considered by means of a bootstrap analysis.The methodology was used to compare two point clouds of a beam bridge measured using two different types of terrestrial laser scanner (time-of-flight and phase-shift based systems). According to the results obtained, some statistically significant differences exist between both point clouds.