基于曲线外插技术的曲面测量等弧长采样方法

常用的等步长采样方法在测量自由曲面时 ,为确保测量精度往往会导致采样数据量过大。为解决这一问题 ,本文提出了基于三次样条曲线切线外插的等弧长采样方法 ,该方法可以根据测量曲线斜率的变化情况自动对采样步长进行调整 ,实现等弧长采样 ,在曲线斜率小的区域增大采样间距 ,而在斜率大的区域密集采点。典型曲面的采样仿真证实了等弧长采样方法可以在同样采样精度情况下 。

数控加工曲线的等弧长圆弧拟合方法

数控加工中,只有直线和圆弧才能直接进行加工,对其他任何曲线的加工都必须首先用直线或圆弧进行拟合。用圆弧拟合曲线的方法很多,但都存在不同程度的不足。为此提出了用曲线段长度作为圆弧长度,按照曲线段斜率变化规律判定圆心方位,以凸弧代替凸曲线的曲线圆弧拟合方法;用级数展开简化超越三角方程,避免了迭代求解的麻烦,提高了曲线拟合效率。计算结果表明:所提出的方法其曲线拟合精度较高,计算便捷,是实际应用中曲线轮廓加工的有效曲线拟合方法。

圆弧的低次多项式曲线等弧长逼近

主要研究了三次和四次多项式曲线等弧长逼近圆弧的求解算法.对于三次Bézier曲线,讨论了曲线弧长与相邻控制顶点之间距离的关系,从而得到稳定的数值方法求解曲线控制顶点.对于四次PH曲线,给出了等弧长逼近圆弧的精确解.实例表明,在保证弧长相等的条件下,低次多项式曲线能够较好地逼近圆弧。

基于等弧长的U形件回弹补偿技术研究

底面圆弧回弹补偿是解决U形件回弹补偿过程中所产生冲压负角的有效方法,故提出等弧长补偿原则来快速获得底面圆弧半径、两侧底角圆弧半径及圆弧中心参数,实现了U形件回弹补偿模型尺寸精度的精确控制;应用试验设计方法、响应面模型构建了U形件回弹角计算的近似模型,通过理论分析实现了补偿角和最大补偿角的计算,从而可快速构建底面圆弧补偿的U形件回弹补偿模型。算例验证了该方法的有效性。

Nongrashof机构连杆曲线的等弧长创成法

根据Nongrashof机构的原动件角位移及其微分系数的变化关系 ,利用原动件的角位移在端点附近 ,其微分系数的值急剧增大的特征 ,对连杆曲线上点的坐标进行变换 ,提出了输出输入角相互切换的基准和算法 ,以较少的计算量实现了连杆曲线上输出点的等间隔分布 。

基于曲线等弧长分割的机器人轨迹规划

从机构学的角度 ,基于机器人机构运动方程中原动件角位移及其微分系数的变化关系 ,利用原动件的角位移在端点附近 ,其微分系数的值急剧增大的特征 ,对轨迹曲线上点的坐标进行变换 ,提出了输出输入角相互切换的基准和算法 ,以较少的计算量实现了轨迹曲线上输出点的等间隔分布 ,对机器人轨迹规划的研究具有积极意义。

等弧长原则的NURBS曲线离散算法

NURBS曲线广泛应用于工业产品复杂曲线曲面设计中,但在实际应用中常遇到曲线离散的几何处理问题。针对NURBS曲线离散问题,提出了一种按等弧长原则对NURBS曲线进行离散的方法。该方法引入步长函数控制离散曲线段的弧长,采用积分法和迭代法调整步长函数以控制曲线的离散精度,通过误差检验方法校验曲线离散的逼近精度。通过实际算例,验证了NURBS曲线等弧长离散算法的合理性和有效性。

等弧长投影曲线在模具生产中的使用

文章就等弧长投影曲线的原理做了简单的概述,并举例说明了在模具生产过程中的两则应用:鞋模轮廓设计和型腔表面的曲线设计。等弧长投影曲线的最大优点就是投影过程中曲线弧长不变,类似与贴花工艺,保证了即使在复杂曲面上投影,最终的曲线也不会变形失真。

连杆曲线的等弧长分割法在机器人轨迹规划中的应用

从机构学的角度,基于机器人机构运动方程中原动件角位移及其微分系数的变化关系,利用原动件的角位移在端点附近,其微分系数的值急剧大的特征,对轨迹曲线上点的坐标进行变换,提出了输出输入角相互切换的基准和算法,以较少的计算量实现了轨迹曲线上输出点的等间隔分布,对机器人轨迹规划的研究具有积极意义.

CN200610141704．6多孔基体与非等弧长节块复合结构的减振降噪金刚石圆锯片

本发明的多孔基体与非等弧长节块复合结构的减振降噪金刚石圆锯片为Ф350mm激光焊接锯片，由30CrMo钢基体和孕镶有金刚石颗粒的铁基胎体节块组成。锯片基体的外圆周不等间隔分布浅水槽和深水槽。基体上按若干组曲线均匀分布直径为6mm的消音空冷小孔。

一种基于轮廓线的形状描述与匹配方法

该文提出了一种新的基于目标轮廓线的形状描述与匹配方法。该方法将两个待匹配的目标的轮廓线等弧长地分割成相同数目的弧段,用直线段连接相邻的割点构成对轮廓线的多边形近似,用多边形的顶点到形状的几何中心的距离和其两个后继顶点的距离构成的3个距离串来描述形状,形状之间的相似度用它们的3个距离串的欧氏距离和来计算。这种描述方法满足惟一性、紧致性和不变性,而且计算简单,对形状的全局特征和局部特征都能很好地描述。实验结果表明,将该方法用于形状匹配具有较高的精度和可靠性。

基于柱面模型的鱼眼影像校正方法的研究

鱼眼镜头突破普通相机对视场的限制,然而它存在畸变。从基于球面透视的柱面模型出发,介绍如何对整幅鱼眼影像进行畸变校正,提出一种基于球面透视的柱面模型的等弧长映射方法,并给出具体算法的推导,实现了对鱼眼影像畸变的校正,取得了较好的效果。

激光熔覆再制造复杂轴类零件的轨迹规划

对于复杂轴类零件的激光熔覆再制造,实现轨迹规划及自动编程较为困难。针对这种情况,结合逆向工程与轴类零件再制造的特点,完成了基于非均匀有理B样条(NURBS)曲线的复杂轴类零件表面逆向。提出了面向激光熔覆再制造的NURBS曲线等弧长插补方法并设计了一种基于Romberg求积公式的牛顿迭代数值算法。开发了6自由度关节机器人的轨迹规划及辅助编程程序。对实验零件熔覆层金相组织、厚度、显微硬度进行了测试和分析。结果表明,熔覆层与基体形成冶金结合;熔覆层厚度均匀,在光束最大倾斜至水平夹角42°时,熔覆层厚度比最厚处减少0.034 mm;显微硬度明显高于基材。证明了这是一种可靠的激光熔覆再制造方法。

基于STEP-NC的CNC系统中插补技术研究

STEP-NC是一个新的数控编程接口,基于STEP-NC的CNC系统是未来数控技术发展方向之一。在该系统中不但具有直线和圆弧插补功能,而且还具有样条曲线插补功能。开发了一个统一的基于NURBS样条曲线插补的通用插补器,推导出一个简洁的NURBS几何数据预处理算法,详细论述了基于等弧长的插补技术和插补原理。最后,通过仿真和实例加工验证了上述算法的有效性和可靠性。

基于STEP-NC的CNC系统中插补技术研究

STEP-NC是一个新的数控编程接口,基于STEP-NC的CNC系统是未来数控技术发展方向之一。在该系统中不但具有直线和圆弧插补功能,而且还具有样条曲线插补功能。开发了一个统一的基于NURBS样条曲线插补的通用插补器,推导出一个简洁的NURBS几何数据预处理算法,详细论述了基于等弧长的插补技术和插补原理。最后,通过仿真和实例加工验证了上述算法的有效性和可靠性。

基于STEP-NC的CNC系统中NURBS插补技术研究(英文)

STEP-NC是一个用来实现CAD/CAM与CNC系统间数据交换的接口标准,基于STEP-NC的CNC系统是未来数控技术发展方向之一,该系统不但具有直线和圆弧插补功能,而且还具有样条曲线插补功能。为此设计了一个统一的基于NURBS样条曲线插补的通用插补器,并开发了一种基于等弧长的插补技术和插补算法。最后通过仿真和实例加工验证了该算法的有效性和可靠性。

基于曲率匹配和递归排序的自适应排样算法

为提高盘状毛坯的使用率,提出一种口腔修复加工中模型边界在盘状毛坯中的排样算法,主要包括边界匹配、多边形定位及递归排序.首先基于协方差矩阵及矩阵SVD分解算法对模型多边形进行分段,并采用等弧长曲线采样曲率匹配确定待匹配模型边界;然后依毛坯边界角度分布及沿圆周排样的思想确定模型轮廓的旋转和平移定位;最后提出一种基于包络率的递归排序算法,对在排样过程中发现的大孔洞可动态地调整排样顺序.实验结果表明,该算法可以处理不规则模型边界在任意形状毛坯中的排样,能有效地降低加工成本.

基于柱幕投影的飞机大迎角仿真系统实现

多通道曲面投影系统中曲面几何失真校正技术是关键,传统的曲面失真校正需要像机采集反馈图像,校正过程复杂,成本高昂且难以实现。本系统结合柱面幕,提出了一种新的基于曲面透视投影的等弧长离线校正方法。该方法将待校正图像的每个像素以弧长相等的方式映射到柱幕,再根据透视投影的原理将柱幕上的像素坐标变换到预校正图像的二维坐标。同时结合给出的简化边缘融合方法实现了基于柱幕投影的大迎角飞行仿真系统,观察人员站在柱幕前会有明显的失速感觉,从而为大迎角飞行试验分析提供了良好的仿真平台。

塔河油田海西运动早期奥陶系岩溶地貌

依据大量地质和地球物理资料,从构造形变的角度出发,采用井震结合、层面追踪及三维建模的方法,对塔河油田海西运动早期岩溶地貌的形成过程进行研究。结果发现,塔河油田古生界可分为2个形变构造层,一个是寒武系—奥陶系形变构造层,呈平缓背斜构造;另一个为石炭系—二叠系形变构造层,呈褶皱链式构造披覆于奥陶系之上。印模法不适用于塔河油田岩溶地貌的恢复,基于现今奥陶系顶面构造形态,建立构造等效圆弧曲线方程,依据不同构造阶段挤压形变压缩率,采用等弧长积分法,有效去除了岩溶期后的构造形变量,恢复了岩溶期地貌形态。海西运动早期,塔河油田奥陶系岩溶地貌北高南低,西倾东翘,其构造幅度为现今构造幅度的70%,具继承性演化特征,2个高耸带状峰丘高地与其间低缓箕状河丘谷地以及南部平坦开阔岩溶湖,共同构成了一个完整、独立的岩溶系统。

利用等面积格网模型的GNSS PDOP高效评估方法

为解决位置精度衰减因子(position dilution of precision,PDOP)监测评估中经常使用的等经纬度间隔格网模型(equal-interval of longitude and latitude grid,GRID_ELL)存在全球格网点分布不合理、评估统计结果有偏差、计算和存储效率低等问题,进一步开展全球PDOP长周期实时监测服务,引入两种等面积格网模型:等弧长格网模型(equal-arch-length grid,GRID_EAL)和正二十面体球面格网模型(icosahedron-based grid,GRID_IB),并分析其与GRID_ELL模型之间的差异。结果表明,两种等面积格网模型能够显著改善GRID_ELL模型全球格网点分布不均匀的现象以及目前全球PDOP监测评估统计结果中的偏差。重点针对不同格网间距的GRID_EAL模型适用性进行测试,结果表明,5°间隔的GRID_EAL模型能在保持全球PDOP监测评估准确性的同时,在计算效率和存储上带来36.3%和34.1%的提升与优化。