面向机械零件三角网格模型自动配准中增强特征的分割方法

三角网格模型配准是工业自动化检测软件中的重要一环,其配准精度对检测机械零件的形位公差有重要影响。针对三角网格模型的自动配准精度低、鲁棒性差的问题,本文提出一种面向机械零件三角网格模型自动配准中增强特征的分割方法。首先,确定三角网格模型特征分割的K值,通过拉普拉斯矩阵确定种子点进行迭代初始化。其次,本文采用合适的区域形状代理和代价函数以加速该过程,并通过多源迭代聚类得到特征分割结果。最终,在三角网格模型特征分割结果的基础上进行基于奇异值分解法的粗配准,之后再根据EM-ICP进行精配准。与传统的特征描述子粗配准结合ICP精配准的方法进行对比,结果表明,本文方法的配准误差下降了25.2%,自动配准时间缩短了62.6%,有效地提高了三角网格模型自动配准的精度和效率。

三维测量中面结构光视点简化与机械臂路径优化方法

为提高机械臂搭载面结构光自动扫描的效率,对视点简化和扫描路径优化方法进行研究。首先针对扫描视点冗余的问题,将扫描过程抽象为集合覆盖问题,并将问题转化为超图模型,以基于超图的改进随机局部搜索算法,在保证扫描完整性的前提下简化视点;其次针对视点路径不合理的问题,考虑视点对应机械臂多种构形选择,以切比雪夫距离作为优化目标建立路径模型,并抽象为广义旅行商问题,通过协同局部搜索的改进模拟退火算法优化扫描路径,得到最优扫描路径。通过仿真和实验验证了算法在视点简化和路径优化上的有效性。

基于误差修正模型的机翼风洞试验弯扭变形测量方法

风洞试验中,机翼在高速气流下产生弯曲、扭转变形,本文提出一种基于误差修正模型的机翼弯扭变形测量方法。首先,利用基于摄影测量的相机标定方法求得相机畸变参数,采用数字图像相关法定位与追踪荧光点的无畸变像素坐标。然后根据摄影测量技术建立气流坐标轴系标定板,并利用气流坐标轴系标定板标定相机外参及求取机翼上荧光标记点的Y坐标。最后,根据标记点已知的Y轴向约束,建立单双目测量系统各自的三维重建模型及弯扭变形的误差修正模型,并以模型迎角为0°水平时为基准状态计算吹风状态下机翼弯扭变形。经试验验证,本文提出的机翼扭转变形测量误差小于0.01°,机翼弯曲变形测量误差小于0.15 mm/m。该方法可为飞行器设计提供可靠及鲁棒的实验数据。