论文题目: 面向多点成形的逆向工程关键技术及应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料加工工程
作者: 严庆光
导师: 李明哲
关键词: 逆向工程,多点成形,数字化测量,回弹,配准
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文基于非接触式三维曲面测量理论和CAD 技术,结合板材多点成形原理,首次实现了逆向工程技术在多点成形过程中的应用。充分利用逆向工程和多点成形的关键技术资源共享优势,实现了无CAD 模型板类制品的快速反求制造。运用小波变换、模糊集理论、遗传算法、人工神经网络等手段,针对测量数据去噪、图像边缘提取及精度检验与控制等问题建立了具体的设计方案,开发了面向多点成形的逆向工程专用软件。本文对逆向工程应用于多点成形的全过程,即测量手段、数据预处理、曲面重构、回弹量的计算方法及回弹控制等方面进行了研究。本文的研究内容是国家“十五”科技攻关计划及国家自然科学基金项目的重要组成部分。
论文目录:
第1章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 多点成形技术简介
1.2.1 多点成形原理
1.2.2 多点成形的发展概况
1.2.3 多点成形CAD
1.3 逆向工程技术国内外研究现状
1.3.1 自由曲面的数字化方法
1.3.2 测量数据的预处理
1.3.3 密集散乱点的曲面重建
1.4 逆向工程技术在工业的应用
1.5 本文研究的主要内容
第2章 三种自由曲面数字化方法的研究
2.1 基于双目立体视觉的工件轮廓提取
2.1.1 双目立体视觉三维测量的数学模型
2.1.2 立体视觉摄像机标定
2.1.3 基于模糊集的图像阈值分割
2.1.4 基于极线约束的轮廓匹配
2.1.5 边界轮廓线的B 样条拟合
2.2 激光扫描自适应测量
2.2.1 激光测量原理
2.2.2 激光扫描测量系统的软硬件组成
2.2.3 CAD 模型已知的自由曲面自适应测量
2.2.4 基于轮廓信息的激光扫描测量
2.2.5 测量精度的影响因素
2.3 基于小波的CT 图像边缘提取
2.4 本章小结
第3章 测量数据的预处理
3.1 小波分析的基本理论
3.1.1 小波变换方法
3.1.2 小波的多分辨分析
3.2 基于小波变换的测量数据去噪方法
3.2.1 常用的测量数据去噪方法
3.2.2 小波去噪方法
3.2.3 实例验证
3.3 基于三个基准点的多视数据对齐
3.3.1 三点对齐坐标变换原理
3.3.2 三点对齐的精度分析
3.3.3 实例验证
3.4 本章小结
第4章 面向多点成形的曲面重构和相关技术研究
4.1 基于NURBS 的测点数据曲面重建
4.1.1 初始拓扑网格的形成
4.1.2 NURBS 曲面数学形式
4.1.3 数据点的参数化
4.1.4 测点数据的NURBS 曲面插值
4.1.5 基于NURBS 的基本体接触点计算
4.1.6 用IGES 标准转换数据
4.2 散乱数据的三角剖分
4.2.1 平面三角剖分基本理论
4.2.2 基于激光点位测量的三角剖分算法
4.2.3 基于三角网格的基本体接触点计算
4.3 本章小结
第5章 多点成形中回弹量的测量方法
5.1 迭代配准算法
5.1.1 配准算法的步骤
5.1.2 变换矩阵的解法
5.2 基于自适应遗传算法的三维数据粗配准
5.2.1 遗传算法的基本思想
5.2.2 基于自适应遗传算法的空间变换初始值计算
5.2.3 实例验证
5.3 根据轮廓度公差的ICP 算法精配准
5.3.1 算法描述
5.3.2 实例验证
5.4 三维数据配准的误差分析
5.4.1 配准参数的不确定模型
5.4.2 配准采样数据的选择
5.5 回弹量的计算
5.6 本章小结
第6章 基于人工神经网络的回弹控制
6.1 人工神经网络算法
6.1.1 人工神经网络处理单元
6.1.2 标准BP 算法
6.1.3 改进的BP 算法
6.2 样本数据库的建立和模式存储
6.3 BP 网络的训练
6.4 闭环形状控制
6.5 应用实例
6.6 本章小结
第7章 逆向工程在板材多点成形中的应用实例
7.1 颅骨修复体的反求制造
7.2 风扇叶片的反求制造
7.3 人脸的反求制造
7.4 本章小结
第8章 结论
参考文献
攻博期间发表的论文及科研成果
摘要
Abstract
致谢
发布时间: 2005-08-26
参考文献
- [1].一种基于液面的产品截面轮廓逆向工程系统的研究[D]. 张鹏.重庆大学2005
- [2].面向产品快速开发的集成逆向工程若干关键技术研究[D]. 马淑梅.同济大学2006
- [3].逆向工程中基于特征约束模型重建理论与方法研究[D]. 龚友平.浙江大学2006
- [4].面向逆向工程的小波技术研究与应用[D]. 潘洋宇.南京理工大学2007
- [5].产品形态仿生设计关键技术研究[D]. 郭南初.武汉理工大学2012
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