超声检测中曲面重构和路径规划方法研究

针对自由形状曲面工件超声检测中存在探头难于对准曲面法线方向和检测效率低的问题，提出了
一种非等参数超声检测路径生成算法.对于CAD模型未知的曲面工件，首先采用超声波测距原理对工件进
行仿形测量，然后应用B样条方法重构工件的曲面模型，最后根据重构的CAD模型用非等参数算法生成检
测路径.该算法采用近似等弧长方法对参数曲面重新进行参数化，使曲面上各扫描点之间的弧长间距近似
相等.应用结果表明,与等参数超声检测轨迹生成法相比，使用非等参数方法生成的扫描点间距分布更合
理，在满足检测要求的情况下扫描点数明显减少.该算法能保证超声波入射方向和各扫描点曲面的法线方
向一致，提高曲面工件的检测精度和检测效率.     

自由曲面的匹配检测新方法

为将测量坐标系匹配到CAD坐标系,研究了自由曲面检测中被测曲面和设计曲面的匹配方法,提出了多级匹配策略.首先进行曲面的粗匹配,使实测曲面和设计曲面保持大致相同的位置和姿态,即先定义曲面中心,然后搜索4个角点,通过这5个点的匹配实现粗定位.接着在粗定位的基础上进行精定位,通过对目标函数的变形,提出了一种新的方法来完成对位姿关系的求解.最后通过一个自由曲面的仿真实验,验证了方法的有效性.     

无先验模型曲面的机器人打磨主动自适应在线轨迹预测方法

为了解决工业机器人打磨的作业柔顺性不足问题，设计了机器人柔顺浮动打磨力控末端执行器.为了解决无先验模型曲面工件的机器人打磨轨迹自适应性较差的问题，提出无先验模型曲面的机器人打磨主动自适应在线轨迹预测方法.该方法根据打磨工具与工件的接触状态预测曲面法线方向，以有向进给平面与曲面切平面的截交线作为进给导向，自适应在线预测机器人打磨系统末端执行器的位姿，使末端执行器主轴轴线实时主动跟踪曲面法线，实现对无先验模型曲面工件的机器人打磨轨迹的主动自适应在线预测.通过仿真分析和实验验证了所提出方法的有效性，最大综合位置预测误差与曲面法线跟踪误差分别为0.506 mm和4.912°.所提出方法可以为无先验模型曲面工件的机器人打磨提供在线轨迹预测.     

柱形棒铣刀铣削锥形螺杆的切削形面产生机理

为了采用柱形棒铣刀实现几何形状较复杂部件螺杆挤出副的高精度铣削加工,根据刀具与工件的空间几何关系,利用柱形刀具截面与工件的实际切削点建立数学模型.经过理论分析推导出在开槽和精加工时由柱形棒铣刀所铣削的实际螺旋形面,说明了其为近似倒锥形而非圆柱形,进而提出了由反求计算校正铣刀摆角的方法,并通过实际试切实验验证了理论分析的正确性.该方法可用于实际切削加工前的计算,以正确确定刀具摆角,有效提高锥形螺杆曲面的加工精度和效率.     

六点定位原理应用中应注意的问题

就六点定位原理应用中如何正确建立坐标系,“定位系统”对工件在夹具中定位的综合影响,各种定位方式存在的相对性,重复定位的普遍性、两面性和相对性等进行了探讨,讨论内容将有助于工件定位的正确分析。     

六点定位原理应用中应注意的问题

就六点定位原理应用中如何正确建立坐标系,“定位系统”对工件在夹具中定位的综合影响,各种定位方式存在的相对性,重复定位的普遍性、两面性和相对性等进行了探讨,讨论内容将有助于工件定位的正确分析。     

空间自由曲面精度检验的自定位方法

利用无定位基准的空间自由曲面的信息，来确定工件坐标系，实现自由曲面的自定位文中提出了自定位的基本思想，工件坐标系的坐标平面及指向的确定，并用C语言予以实现     

复杂异型曲面的精确定位方法的研究与实现

复杂异型曲面在精度检验时的定位方法对检验结果影响很大。本文提出了无定位基准的复杂异型曲面精确定位的基本思想,通过几何元素的重重合来达到工件坐标系的重合的策略,导出了精定位的算法,并用C语言予以实现。     

L2Y2铝板材无模多点成形的质量控制

在自制的无模多点实验装置上对典型三维马鞍形曲面的成形进行了实验,并分析了实验过程中影响工件质量的压闪和失稳的分布规律,得出了压痕与材料厚度及曲率半径的关系等。     

基于目标工件点云的位姿估计方法研究

阐述了点云特征描述方法以及点云配准的粗配准和精配准方法,提出了一种结合SAC-IA与Trimmed ICP的点云配准方法。分别采用6个不同摆放位姿下的长方体目标工件点云和11个不同摆放位姿下的内六角螺丝目标工件点云进行位姿估计实验。实验结果表明,该点云配准方法与SAC-IA粗配准和优化后的传统ICP精配准相比,在配准精度和配准时间上均有所改善。该点云配准方案可以更快、更有效地计算目标工件的位姿信息,在定性和定量分析的基础上,通过实验验证了该方案的可行性。     

Accuracy characterization and measurement point planning for workpiece localization

1 Introduction In manufacturing literature, workpiece localization is a problem as follows: assum-ing a rigid workpiece is arbitrarily fixtured to a machine table, determine the positionand orientation of the workpiece frame relative to a known machine frame from a set ofcoordinates measured on the datum surfaces of the workpiece. Localization establishes adesired spatial relationship of the workpiece with respect to the machine table withunique and accurate pose. Workpiece localizatio…     

列表轴截形回转面的磨削及理论粗糙度的计算与分析

提出了用圆弧廓形砂轮磨削列表轴截形回转面的方法。在三次样条曲线拟合列表型值点的基础上 ,对砂轮廓形半径的选取以及被加工表面的理论粗糙度进行了详细的分析 ,并给出了数学模型和实例计算。     

自动夹具设计装夹表面影响性分析

针对计算机辅助夹具设计中装夹规划问题,开发了自动装夹规划系统,并以工件装夹表面的影响性分析为核心,完成工件上装夹表面及点的优化选择：讨论了几个用以评估候选装夹表面的适合性的要点;利用离散技术,基于所有表面离散点影响性的评估,建立了装夹表面影响模型;并给出系统运行要点和分析设计实例。     

基于iGPS和机器人的大尺寸接触式测量系统

针对传统大尺寸复杂曲面特征点坐标测量过程中存在的被测工件与测量系统进行坐标系统一时会存在较大偏差、被测工件在测量过程中易产生移动和深孔中心位置点无法准确测量等问题,设计了一种用于大尺寸复杂曲面特征点的坐标测量系统。首先,对手持框架和探针的结构进行了设计,使用iGPS定位系统和工业机器人搭建了测量系统。然后,采用微平面法对探针测头进行了补偿。测量系统可同时实现对大尺寸曲面上特征点三维坐标的自动化测量和动态测量。实验结果表明:采用微平面法的测头补偿误差不超过±0.2mm,深孔中心位置点的测量精度在±0.2mm左右,测量系统不确定度为0.279mm。测量系统可实现大型复杂曲面坐标的动态跟踪测量,且适用于带有深孔特征的曲面测量。     

周铣加工表面形貌仿真新算法

考虑主轴偏心，基于周铣过程中刀具切削刃上任意点与工件相对运动的轨迹方程和周铣过程几何特征，构造出可以求解周铣加工表面上任意一点形貌高度值的三维表面形貌仿真算法，并给出了相应的仿真算例。该算法无需对刀齿进行微段离散，并且不依赖于工件网格划分，加工表面上任意一点形貌高度值的计算次数等于刀具齿数，具有通用性好、运算速度快、结果准确度高的特点。     

激光异型焊接的新方法

本文报导了激光熔敷法焊接异型件的新技术。其区别于已有方法的本质特征是实现了互熔焊接，从而使产品稳定性提高一个数量级。文中介绍了该方法的主要特点。是解决细微件与大尺寸差异、大性能差异件互焊难题的新颖方法。     

几何非可展异型盒形件拉深毛坯近似展开计算

提出了一种映射变换方法：在分析传统拉深件毛坯尺寸计算方法的基础上,建立异型盒形件的毛坯近似展开的计算模型。利用微分几何中的诱导映射理论求得非可展曲面到平面域内的变换关系。分析该变换关系的简化算法,以一换挡板拉深件为实例验证了该算法的有效性。结果表明,该算法与传统毛坯计算方法相结合,可以获得符合生产的毛坯尺寸和形状,对异型盒形件的毛坯展开计算具有普适意义。     

人脸图像特征点的定位与提取方法的研究

对于复杂的人脸模式，脸部特征定位是人脸自动识别技术的关键.对人脸图像特征点的定位过程和提取算法进行了研究.通过对人脸图像进行增强与平滑等预处理，并生成清晰完整的二值化图像；利用灰度积分投影曲线确定人脸区域，以缩小定位范围；同时找到垂直方向上人脸特征的大致位置，以便进行下一步的特征提取工作；以粗定位为基准，按照适当的方法对眼、鼻、嘴的特征点依次准确提取.利用粗略与精确两步定位过程方法，在简化处理的同时，可准确提取正面人脸图像中的特征点.实践证明，该方法直观、可靠，具有良好的实用性.     

基于Eye Map和SIFT特征的人眼定位

人脸对齐是人脸识别的前提,精确的人眼定位是人脸对齐的主要手段,为此提出了一种基于eye map和SIFT特征的人眼定位方法。首先根据人眼眼球部分的像素灰度比周围像素灰度更黑的特点,在人脸图像中选出满足该特征的像素点,接着通过排序滤波器得到这些像素点的连续区域及它们的几何中心,然后根据人眼特征点的几何限制粗选出候选的眼球像素点,最后在候选点的特定区域内提取SIFT特征,并采用支持向量机回归的方法得到响应值最大的像素点,该点即为人眼的精确定位点。实验结果分析表明该方法既具有较高的定位精度又具有较快的计算速度。     

基于自适应阈值的距离图像线段特征提取

提出一种从2D激光雷达距离图像中提取线段特征的方法,以满足移动机器人定位和地图创建的需要.该方法包括分割和合并两个阶段.采用IEPF(iterative end point fit)分割算法对输入点集进行递归分割,利用LT(line tracking)分割算法对已分割点集的端点进行重新分配.根据两个相邻点集所包含的点数将合并过程分为两种情况考虑,分别采用不同的自适应阈值合并算法对两点集进行合并.对比实验结果表明,该方法能解决线段提取中过分割和过合并问题,对线段端点表示较为精确.