基于逆向工程的曲軸檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、逆向工程是滿足當(dāng)今社會(huì)制造業(yè)迅速發(fā)展而興起的一種快速制造技術(shù)。然而逆向工程整個(gè)過程中包含許多關(guān)鍵技術(shù)，如點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)匹配以及數(shù)據(jù)誤差分析等，這些技術(shù)成為逆向工程中研究的主要問題。曲軸是汽車、火車、船舶等大型機(jī)械產(chǎn)品的一種關(guān)鍵基礎(chǔ)復(fù)雜零件。為此，本文對(duì)基于逆向工程的曲軸檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，對(duì)曲軸模型匹配技術(shù)進(jìn)行研究。基于曲軸特征采用一種針對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)和原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模型的匹配方法。該方法將曲軸的匹配方

2、法分為兩個(gè)步驟：基于曲軸特征點(diǎn)的初始匹配方法和基于改進(jìn)ICP算法的精確匹配方法。在曲軸中選取標(biāo)定三個(gè)特征點(diǎn)，利用這些點(diǎn)的關(guān)系求取變換矩陣，就可以通過平移與旋轉(zhuǎn)使兩模型實(shí)現(xiàn)初始匹配，然后通過構(gòu)建 KD樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加速最近點(diǎn)的迭代，最后實(shí)現(xiàn)精確匹配。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩曲軸模型得到了很好的匹配。
　　其次，提出了一種通過計(jì)算曲軸點(diǎn)云數(shù)據(jù)的曲率分析誤差的方法。該方法通過計(jì)算點(diǎn)云數(shù)據(jù)和原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)兩模型中每個(gè)點(diǎn)的曲率，分析比較對(duì)應(yīng)點(diǎn)的曲率誤

3、差。曲率誤差就可以直接表明模型的形狀誤差，距離誤差可以直接明了的表明兩點(diǎn)的距離，結(jié)合兩種方法對(duì)曲軸進(jìn)行更好的檢測(cè)。
　　最后，針對(duì)曲軸逆向工程中點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集過程中的掃描盲區(qū)，提出了通過二維圖片對(duì)掃描盲區(qū)進(jìn)行檢測(cè)的方法。該方法通過物體世界坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系與相機(jī)坐標(biāo)系之間的關(guān)系建立圖片與三維實(shí)體之間的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)盲區(qū)的檢測(cè)。而且該方法可以直接對(duì)物體進(jìn)行檢測(cè)，避免了對(duì)物體的掃描過程，主要可以實(shí)現(xiàn)一些距離、深度的測(cè)量及某特征位置的