筒状曲面的螺旋式扫描测量轨迹规划算法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lrdg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着制造业的高速发展,筒状曲面广泛应用于航空航天设备、光学仪器、医疗器械等领域中的高精密零件上,筒状曲面的测量是对其进行误差分析或模型重构的过程中至关重要的一步。目前,筒状曲面比较高效的测量方式主要是采用分区式五轴连续扫描测量,测量区域的划分方式制约了筒状曲面的测量效率。本文提出了一种针对筒状曲面的螺旋式扫描测量方式,并对螺旋式扫描测量轨迹规划算法进行了研究,目的是通过减少测头的非测量移动时间以及引导轨迹的长度,提高筒状曲面的测量效率。  螺旋式扫描测量轨迹规划算法主要包括以下流程:筒状曲面的偏置;偏置筒状曲面的三角化以及三角面片拓扑结构的构建;基于Harmonic映射的三角化后的筒状偏置曲面参数化,获得筒状偏置曲面的映射图形;在映射图形中规划导向线和间隔线,并通过映射图形中导向线和间隔线与三角面片的相交算法获得交点的位置比;根据交点的位置比生成螺旋导向线和螺旋间隔线;通过控制测头探针的前倾角和侧偏角生成螺旋线状的测头回转中心引导轨迹;基于二分迭代法生成摆动轨迹参考扫描曲线;基于引导轨迹和参考扫描曲线生成真实的测头探针针尖摆动扫描轨迹。  螺旋式扫描测量引导轨迹的长度是扫描测量效率的主要影响因素,综合考虑引导轨迹的长度和光顺性建立了引导轨迹的优化模型,并且只关心测头前倾角对引导轨迹长度和光顺性的影响;然后基于遗传算法、差分进化算法、粒子群算法三种优化算法对引导轨迹优化模型的进行了寻优;最后从引导轨迹曲线的长度、曲率、扰率以及构成引导轨迹离散点的接触角四个方面对优化前后引导轨迹进行了对比分析。  通过螺旋式扫描测量轨迹和分区式扫描测量轨的仿真试验和实际测量试验,以及对试验结果的对比分析与讨论,验证了基于本文研究的螺旋式扫描测量轨迹规划算法生成的扫描测量轨迹提高了筒状曲面扫描测量效率。
其他文献
近年来,随着我国高速公路的快速发展,道路总里程数不断增加,居民出行更加便利,货物运输更加快捷。但随之而来的交通事故发生率也呈逐年递增的趋势,我国已成为全球交通事故发生次数
在人与环境日趋友好的的今天,印刷行业的绿色环保问题得到人们的广泛关注,变得日趋重要。绿色印刷耗材的出现为行业的发展提供了有力的保障。在众多印刷耗材中,绿色环保水性
建立机床热误差精确的补偿模型是机床热误差补偿技术的难点和关键。机床主轴系统热变形是影响机床热误差的核心元素,所以本文重点研究了主轴系统的热动态特性。本文在分析热误
由于商用车行驶工况复杂,驾驶时间长,驾驶员极易导致疲劳,这会影响到驾驶的安全性,因此提高商用车的乘坐舒适性逐渐引起人们的关注。对于商用车而言,它的悬置系统的布置形式以及参
工程牵引车种类很多,各自具有特定的行驶工作工况。其行驶工作范围广、行驶工作工况和工作环境复杂多变,所以工程牵引车是“人—机—环境”一体化的系统,它的运行行驶和工作既受
近年来,我国机动车保有量快速增长,新增驾驶人数目也逐年上升。与此同时,交通参与者的规则意识、文明意识和安全意识仍然比较薄弱,交通安全隐患大量存在,道路交通事故频繁发生,严重
当今金属塑料复合材料凭借其优异的综合性能广泛应用于社会不同行业,然而金属与塑料结合强度差一直制约着其更广阔的应用。本文以保持金属塑料复合材料较好的耐磨自润滑性能为
汽车制动泵是车辆上重要的安全部件之一。由于近些年制造业的发展和节能环保的需求,汽车制动泵缸体的主要材料已经从铸铁发展成铝合金,其主要成形工艺有:金属型重力铸造、金属