基于逆向工程的曲軸檢測技術(shù)研究.pdf

1、逆向工程是滿足當今社會制造業(yè)迅速發(fā)展而興起的一種快速制造技術(shù)。然而逆向工程整個過程中包含許多關(guān)鍵技術(shù)，如點云數(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、船舶等大型機械產(chǎn)品的一種關(guān)鍵基礎(chǔ)復(fù)雜零件。為此，本文對基于逆向工程的曲軸檢測技術(shù)進行了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，對曲軸模型匹配技術(shù)進行研究。基于曲軸特征采用一種針對點云數(shù)據(jù)和原始設(shè)計數(shù)據(jù)模型的匹配方法。該方法將曲軸的匹配方

2、法分為兩個步驟：基于曲軸特征點的初始匹配方法和基于改進ICP算法的精確匹配方法。在曲軸中選取標定三個特征點，利用這些點的關(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)加速最近點的迭代，最后實現(xiàn)精確匹配。通過實驗結(jié)果表明，兩曲軸模型得到了很好的匹配。
　　其次，提出了一種通過計算曲軸點云數(shù)據(jù)的曲率分析誤差的方法。該方法通過計算點云數(shù)據(jù)和原始設(shè)計數(shù)據(jù)兩模型中每個點的曲率，分析比較對應(yīng)點的曲率誤

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的距離，結(jié)合兩種方法對曲軸進行更好的檢測。
　　最后，針對曲軸逆向工程中點云數(shù)據(jù)采集過程中的掃描盲區(qū)，提出了通過二維圖片對掃描盲區(qū)進行檢測的方法。該方法通過物體世界坐標系、圖像坐標系與相機坐標系之間的關(guān)系建立圖片與三維實體之間的數(shù)學模型，實現(xiàn)了對盲區(qū)的檢測。而且該方法可以直接對物體進行檢測，避免了對物體的掃描過程，主要可以實現(xiàn)一些距離、深度的測量及某特征位置的