基于概率地圖的CMM曲面測(cè)量路徑研究.pdf

1、現(xiàn)代制造業(yè)的產(chǎn)品具有信息模型和實(shí)物兩種不同范疇的表現(xiàn)形式，而產(chǎn)品生產(chǎn)中最具創(chuàng)新和價(jià)值的部分被包含在產(chǎn)品信息模型中，對(duì)于在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的自由曲面零件尤為如此。而從實(shí)物原型中提取能反映原型的三維特征量信息，直接影響實(shí)物原型逼真度，也影響逆向工程后續(xù)數(shù)據(jù)處理和最終建模的效果。所以，對(duì)自由曲面零件進(jìn)行三維幾何形狀的高效測(cè)量對(duì)數(shù)學(xué)建模和數(shù)控加工及產(chǎn)品表面質(zhì)量評(píng)定具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在綜述國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)我院相關(guān)先

2、進(jìn)制造設(shè)各的使用并達(dá)到進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)的目的，選擇在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上對(duì)自由曲面的測(cè)量路徑規(guī)劃這一在逆向工程復(fù)雜曲面測(cè)量中的難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了一定的探討。文中討論了基于坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的曲面測(cè)量的基本思想，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)即測(cè)量路徑規(guī)劃問(wèn)題進(jìn)行了具體研究。在準(zhǔn)確描述測(cè)量路徑規(guī)劃問(wèn)題的基礎(chǔ)上，對(duì)已有的解決該問(wèn)題的方法從硬件即測(cè)量設(shè)備和軟件即路徑規(guī)劃算法兩個(gè)角度分別進(jìn)行綜合分析，一定程度上指出了各方法存在的不足。課題創(chuàng)新之處在于將應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)規(guī)劃領(lǐng)域躲避障礙

3、物的有效空間路徑規(guī)劃的概率地圖方法辯證的應(yīng)用于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量路徑的規(guī)劃。結(jié)合概率地圖方法的框架，將測(cè)量過(guò)程分解為預(yù)處理和實(shí)時(shí)在線兩個(gè)過(guò)程，首先在預(yù)處理階段，將測(cè)量環(huán)境中測(cè)頭和被測(cè)量物體的粗略外形映射到位姿空間中概率地圖的節(jié)點(diǎn)和邊及被測(cè)物區(qū)域。然后在線處理階段，對(duì)于未知CAD模型的自由曲面零件的測(cè)量路徑依照概率地圖搜索出一條合理的測(cè)量路徑，從而實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃和預(yù)測(cè)，進(jìn)一步可解決測(cè)頭對(duì)被測(cè)曲面的沿一定路徑跟隨問(wèn)題，使測(cè)頭路徑能夠密切跟隨曲面