基于約束和特征的結(jié)構(gòu)類零件實(shí)體模型重建關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、為了滿足結(jié)構(gòu)類零件實(shí)體模型重建的需要,提高模型重建質(zhì)量,并使重建的模型便于后續(xù)改型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工,本文從工程實(shí)際出發(fā),對基于約束和特征的實(shí)體模型重建方法進(jìn)行了深入和系統(tǒng)的研究,重點(diǎn)研究了以下兩種實(shí)體模型重建方法:一種是基于約束的多張曲面同步擬合及B-rep實(shí)體模型生成方法;另一種是直接從測量點(diǎn)云數(shù)據(jù)中提取信息進(jìn)行實(shí)體特征模型重建的方法.圍繞上述兩種方法,本文重點(diǎn)研究了結(jié)構(gòu)類零件的數(shù)據(jù)測量和預(yù)處理、平面輪廓數(shù)據(jù)點(diǎn)分段及基于約束的草圖輪廓生

2、成、基于約束的多張曲面同步擬合和B-rep實(shí)體模型生成以及基于特征的實(shí)體模型重建等關(guān)鍵技術(shù),提出了一些新的思路和方法,并用實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證.論文主要內(nèi)容和成果如下:研究了針對結(jié)構(gòu)類零件的數(shù)據(jù)測量技術(shù),給出了采用光學(xué)測量法對結(jié)構(gòu)類零件進(jìn)行測量時的測量原則,有助于提高測量效率和測量精度,然后利用給出的測量原則完成了若干典型結(jié)構(gòu)類零件的數(shù)據(jù)測量,測量效果令人滿意.研究了結(jié)構(gòu)類零件實(shí)體模型重建的數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù),給出了數(shù)據(jù)點(diǎn)法矢和曲率的計(jì)算方法;提

3、出了一種ICP改進(jìn)算法,導(dǎo)出了視圖之間定位所需旋轉(zhuǎn)變換和半移變換的計(jì)算公式,有效地解決了不存在明確對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)點(diǎn)集的定位問題,在多視拼合時采用邊定位邊合并的方法,減少了順序拼合引起的誤差,提高了結(jié)構(gòu)類零件測量數(shù)據(jù)的多視拼合精度和速度;提出了一種基于設(shè)計(jì)意圖的數(shù)據(jù)分塊方法,從而將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適于模型重建的"造型數(shù)據(jù)".研究了根據(jù)平面輪廓數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行基于約束的草圖輪廓重建技術(shù),研究了基于特征點(diǎn)的半面輪廓數(shù)據(jù)點(diǎn)分段方法,提出了一種新的基于遺

4、傳算法的平面輪廓數(shù)據(jù)點(diǎn)分段方法,從而可以根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)的實(shí)際分布情況合理選用不同的方法實(shí)現(xiàn)平面輪廓數(shù)據(jù)點(diǎn)的快速準(zhǔn)確分段;提出了分段曲線之間的約束自動識別和基于約束的多段曲線同步擬合的方法,從而可以由同步擬合結(jié)果生成滿足模型重建需要的草圖輪廓.研究了根據(jù)分塊點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行基于約束的多張曲面同步擬合和B-rep實(shí)體模型生成的技術(shù),提出了一種根據(jù)分塊點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面類型的自動識別、曲面間約束的自動提取和基于約束的多張曲面同步擬合的方法,不僅提高了由