线结构光测量的NURBS算法曲面重构

针对传统的曲面重构算法效率低下和繁琐的问题,提出一种基于线结构光测量获得三维点云数据和NURBS算法曲面重构方法。利用线结构光的非接触性、高效率和高精度的特点获取三维模型的三维数据并且能够避免视觉测量中的配准问题,然后利用高斯滤波、非均匀网络压缩原理、八叉树算法对三维对云数据进行去噪、压缩、数据索引后,有效提高了数据的重构效率,最后采用NURBS算法对曲面进行重构。以普通硬盘为例,运用所提方法进行曲面重构,实验表明曲面重构方法比传统曲面重构方法速度更快,误差小于0.05 mm,具有很好的精确性和高效性,为以后的曲面重构研究领域的提供了重要的研究方法。

基于NURBS曲面的小麦叶片三维重建

针对小麦叶片三维可视化不易实现的问题,通过NURBS曲面算法对小麦叶片进行三维重建。实测小麦叶片长度、叶片宽度、茎叶夹角、叶鞘长度、叶鞘直径等具体数据,通过主脉控制点算法计算叶片和叶鞘的主脉控制点信息,根据叶片宽度、叶鞘直径等信息计算出全部控制点信息,在visual studio中使用OpenGL构建小麦叶片三维模型。本研究算法得出的小麦叶片模型与真实小麦叶片有较高的相似度,较好地体现了叶片的弯曲度,真实地反映了作物叶片的形态信息。基于NURBS曲面的三维重建控制灵活、使用方便、计算简单,在作物的三维建模方面有较好的应用和参考价值。

基于NURBS插补算法的数控雕刻机控制系统的设计与实现

为解决数控雕刻机控制器运算能力不够强和数据高速传输的问题,系统采用了运算能力强大的TMS320F28335DSP作为主控制器,采用NURBS算法进行曲线插补,使用USB总线作为DSP控制器与计算机主机之间的数据传输方式,实现了G代码高速下载,执行信息同时被反馈给上位机实时显示;雕刻机控制系统软件运用模块化思想设计,便于功能扩展;在轨迹控制中运用NURBS算法使控制器提高了插补过程的运算效率高;试验结果表明所设计雕刻机的可行性和可靠性,加工速率提高了大约12%,有较好的工程应用价值。

基于改进NURBS曲线插补算法的食品分拣机器人轨迹规划

目的:为了更好地规划食品分拣机器人的运动轨迹,降低其振动幅度,使食品分拣机器人能够高精度地完成任务。方法:以Delta并联机器人为基础,结合NURBS曲线插补算法和改进的遗传算法,提出了一种以最优运动时间为目标的食品分拣机器人路径规划方法。采用改进遗传算法来优化NURBS曲线。通过仿真对优化前后进行对比分析,验证了该优化方法的可行性。结果:与优化前相比,所提的优化方法可以在一定程度上降低食品分拣机器人的运动时间,从优化前的3230 ms降低到优化后的3070 ms。关节空间的机器人曲线也更加平滑,可以充分发挥并联机器人的性能。结论:该轨迹规划方法能有效提高食品分拣机器人的分拣稳定性和效率。

基于NURBS插补算法的汽轮机叶片数控加工

为了提高汽轮机叶片的加工精度,文章通过分析汽轮机叶片的结构特点,采用一种NURBS曲线插补算法对其进行插补仿真。文章所采用算法由两部分组成:速度规划和参数计算。首先速度规划采用简化的五段S曲线加减速控制方法,保证了叶片在高速加工过程中加速度的连续,使机床运行平稳,然后利用牛顿迭代法来计算插补参数,得到更精确的插补参数,进一步提高了叶片的加工精度和加工速度。汽轮机叶片的插补仿真表明,该算法有高的稳定性和运算精度,并且使机床振动减小,速度波动小,保证了叶片的高质量加工。

基于NURBS表示的三维土坡稳定分析

非均匀有理B样条作为计算机辅助设计领域的曲线和曲面的标准描述方式,已经得到广泛的应用。利用非均匀有理B样条产生三维土坡的滑动底面,利用极限平衡简布法计算滑动体的安全系数,在粒子群算法寻优策略的深刻理解之上,借鉴和声策略直接模拟群体的位置更新得到了新型混合粒子群算法。利用该混合粒子群算法搜索最危险的滑动体,对一均质土坡和一软弱夹层土坡进行了计算分析,比较证明本文所提方法可应用于三维土坡稳定分析。

基于DWE NURBS和JNI的船舶数据可视化

阐述了在自行开发的船舶技术性能数据库系统中,为了对船舶数据进行可视化,引入新技术Autodesk DWF和经典曲线算法NURBS开发3D船舶图形,应用JNI技术实现图形在Web系统中的集成,采用了文件、数据库之间的交互技术对数据进行处理。各种方法的结合实现了DWF文件格式图形在Web信息系统中的可视化。

三维边坡极限平衡分析中滑动体模拟方法比较

分别采用圆球、椭球以及非均匀有理B样条模拟边坡的三维滑动体,利用三维简化Janbu法计算给定滑动体的安全系数,采用混合粒子群算法搜索临界的滑动体及其对应的安全系数。对某两个典型土坡按不同模拟滑动体策略对计算结果的影响进行比较,并分析NURBS中不同跳动点个数的耗时及其对计算结果的影响。

摩托车油箱CAD系统的研究

本文研究了摩托车油箱的造型设计特点,提出了摩托车油箱CAD的原理、方法:阐述了该CAD系统的设计思想及主要功能。系统采用NURBS算法和参数化设计手段,实现了摩托车油箱的概念设计、仿形设计以及物性分析等15种功能。

工业机器人运动控制系统的设计与实现

为实现工业机器人的末端能在轨迹空间中进行复杂的运动,对NURBS实时插补算法进行了研究,并设计和实现了工业机器人运动控制系统。该控制系统使用数字运动卡DMC为控制核心、以嵌入式ARM工控机为上位机,以跨平台的Qt作为图形用户界面软件开发环境,使用C++编程语言开发。在将NURBS插补算法融入到系统中之前,使用MATLAB工具对其仿真,最后在工控机上开发了基于Qt的工业机器人运动控制系统。实验证明,研究的NURBS插补算法具备实时性和可靠性,设计的控制系统能够对工业机器人进行精确的运动控制,其扩展性、通用性等优点使其在机器人控制领域有一定的应用价值。

工业机器人运动控制系统设计研究

围绕机器人运动控制系统展开研究,通过NURBS实时插补算法,完成了机器人运动控制系统的设计和实现过程,通过使用嵌入式ARM工控机作为上位机完成了机器人运动控制系统的开发。系统采选用C++作为开发的编程语言,图形用户界面开发跨平台的Qt软件,系统控制核心选用了运动控制卡DMC,使用MATLAB对基于NURBS插补算法的运动控制系统进行仿真实验,验证了采用NURBS插补算法的控制系统的实用性和通用性,结果表明该系统有效实现了工业机器人对复杂运动的精确控制过程。

收割机搅龙五轴数控加工刀具路径规划——基于UG仿真和曲线插补

搅龙是收割机较为复杂的零部件,其加工质量影响到收割机进给系统的作业效率和作业质量。为了提高搅龙叶片的加工质量,降低加工误差,提出了一种基于UG仿真和曲线插补算法的五轴数控加工刀具优化算法。在UG仿真软件中建立了工件和刀具的基本模型,根据模型的特点选择了合适的加工环境和加工参数,采用NURBS插补算法,最后自动生成了刀具路径轨迹,并根据刀具路径轨迹进行了走刀仿真模拟,进一步对刀具路径进了优化。仿真实验结果表明:采用UG软件对五轴数控加工刀具路径进行优化后,其加工误差要明显的低于优化前的加工误差,从而验证了刀具路径优化算法的可靠性。