逆直線問(wèn)題的幾種求解方法.pdf

1、在造船工業(yè)中，逆直線法被廣泛應(yīng)用于肋骨加工中。所謂逆直線法就是先在肋骨的原材料上畫出一定的形式曲線，然后將肋骨彎曲至所畫的曲線為直線時(shí)為止，便彎曲成功。數(shù)控冷彎?rùn)C(jī)廣泛應(yīng)用在我國(guó)的造船行業(yè)，它通過(guò)數(shù)控切割指令，驅(qū)動(dòng)數(shù)控設(shè)備，按照肋骨零件的原始型值數(shù)據(jù)，將平直的型材零件，彎曲成原始形狀的一種加工方法。現(xiàn)有技術(shù)的方法是讀取型材零件的原始型值曲線數(shù)據(jù)，然后編寫與數(shù)控設(shè)備的接口。如果我們用已知的逆直線數(shù)據(jù)反推出原始型值曲線，將大大提高船體加工的國(guó)

2、際通用性。 本文將把逆直線問(wèn)題看作一個(gè)變形問(wèn)題。在對(duì)型材模型分析的基礎(chǔ)上，我們提出兩種基于變形的方法。首先，我們將型材看作圖像，借助自由變形的思想，并利用平均值坐標(biāo)的性質(zhì)給出了基于平均值坐標(biāo)的圖像變形方法。該方法不直接對(duì)型材進(jìn)行變形而是對(duì)控制多邊形進(jìn)行變形，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)整體的變形。我們將型材抽象成骨架，提出了基于IK(Inverse kinematics)模型的變形方法。本方法利用型材中的中和軸作為型材的骨架，并將骨架離散化為關(guān)節(jié)

3、鏈結(jié)構(gòu)，建立IK模型，將逆直線問(wèn)題轉(zhuǎn)化為約束最優(yōu)化問(wèn)題。該方法所得到的實(shí)驗(yàn)誤差可以滿足生產(chǎn)的需要。在肋骨冷彎?rùn)C(jī)的項(xiàng)目中，我們采用了本方法。多條逆直線的型材變形之后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比一條逆直線的情形稍差。如何實(shí)現(xiàn)將多條逆直線擬合成一條逆直線將對(duì)研究逆直線問(wèn)題有很好的意義。本文利用剛體變換的思想實(shí)現(xiàn)多條逆直線之間的最小二乘擬合。該方法簡(jiǎn)單快速，但是缺乏嚴(yán)密的論證。 本文對(duì)這三種方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比，并對(duì)這三種方法進(jìn)行了分析。最后本文對(duì)逆直線