文档介绍：上海大学
硕士学位论文
360°旋转体三维面形测量技术研究及其在逆向工程中的应用
姓名:杨娟
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:屠大维
20040101
摘要关键词:三维面形测量,优化设计,面形显示,逆向工程在现代机械设计和敏捷制造中,逆向工程是当前的一个研究热点,是实现产品快速制造的重要手段。而产品的数字化即三维面形的测量是逆向工程的基础。本文主要从事“旋转体三维面形测量技术研究及其在逆向工程中的应用”首先在明确基于结构光和单L迦嫘尾饬炕驹淼幕础上进行模型建立,利用模型的几何关系推导出籇到籇的对应关系,并对系统结构进行了性能分析与模拟计算,在满足系统测量分辨率、测量范围和有效原理设计一个结构简单、功能齐全、运行平稳、噪声小、易于控制的实验平台。圆柱透镜后,形成的光条照射到被测物体表面,经被测物表面面形调制后的变形光条被杉M枷癫杉ㄓ氩浇缁焦ぷ鳎蛄胁杉幅图像,完成了被测物的三维面形扫描。然后利用软件程序调用已采集到的枷瘢光刀中心提取,从而获得对应物体表面面形的两维数据,再通过籇到籇的件,为快速制造打好基础。优化设计、实验平台的机械设计、步进电机控制电路设计、光刀中心的提取、三析、点云处理及P蜕傻取T诟ㄏ低巢问奶跫拢低撤直媛士纱锏论文部分受国家自然科学基金资助视场的要求下,给出系统的优化结构参数。依据这些优化的结构参数和系统工作被测物体被置于由步进电机控制的旋转平台上,半导体激光器发出的光经过~个对应关系计算出被测物体的三维面形数据,重建被测物体的三维面形,从而实现了三维面形的测量及显示。最后,利用逆向工程软件对点云进行处理,获得能精确反映物体面形的光顺曲面和P停卑盐募袷阶;怀蒊騍文本课题涉及到的主要内容包括:实验系统的数学模型建立、系统结构参数的维数据获取、利用和进行面形显示、实验装置定标及实验结果分。实验证明,此系统具有较高的重复测量精度和较好的使用效果。矿旋转体三维面形测量技术研究及其在逆向工程中的应用
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签名:——日期签名:——导师签名:本论文使用授权说明原创性声明本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留论文及送交论文复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容。本人声明:所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日期:
第一章绪论§研究背景、,然后再设计制造,这样的生产周期长、费用高。而现在随着人们满足人们的要求,随之兴起了逆向工程,它是先进制造技术发展的重要方向Ⅲ。逆向工程不再需要对物体进行实物建模,并且能构造出优美的曲线面形,不仅能在现鎀业生产制造中要想适应市场快速变化与需求,取得企业的长久发展,就必须追求提高技术含量、缩短生长周期。传统的产品设计,一般都是先对需求的扩大和对产品性能要求的提高以及市场的瞬息变化,传统的生产已经不能满足外观需求,而且大大的缩短了生产周期。在逆向工程中,产品的数字化即三维面形的测量是其中的关键一步。面对世纪制造技术的创新。只彩侵饕J侄危巧婕凹际醮葱鲁砂堋⒂帕拥关键问题。近几年三维面形测量技术已成为一个迅速发展的科学研究领域。在这一发展趋势中,传统的光学计量技术与信息光学和信息处理技术相结合是~个最显著的特点。光学三维面形测量,由于其非接触、高精度、易于自动控制等优点,日益受到人们的重视钟械姆椒ò6跷品、傅里叶变换轮廓术、位相测量轮廓术、光学三角测量法㈨、立体视觉法叭等。目前,主动式光学三角测量法,由于新的光电扫描技术与光电探测器件的发现代激光三角测量技术具有速度快、精度高、成本低、测量范围大等优点,是三三维面形高速度、高精度测量技术将随着测量方法的完善和信息获取与处理技术的改进而进一步发展,在新的更加广阔的研究和应用领域中,尤其是在逆向体三维面形测量技术的研究芄易匀换手,最后讲述了展,加之微机控制和数据处理能力的提高,使这种方法有了许多新的进展和应用。维传感领域中的一个重要发展方向。它已广泛用于工业检测、实物仿形、生物医学、机器视觉等领域。工程中发挥重要的作用。本文就是在激光三角法测量的基础上,进行旋转它在逆向工程中的应用。旋转体三维面形测量技术研究及其在逆向工程中的应用
§,利用数学模型推导出籇到的对应关系,并用仿真软件对系统分辨率和测量范围进行仿真,得出系统的优化结构参数