基于熔融沉积成型技术的骨骼成型优化方法*

目前,FDM(熔融沉积成型)三维打印系统在医疗领域的应用日益广泛,为了满足医学领域中人工骨骼制造的多样性、准确性、快速性等多方面的需求,提出了一套骨骼成型优化的方案。首先,针对模型在进行分段等层厚分层算法处理后表面光滑度较低的问题,提出了应用于不同层厚分界处的光顺处理算法;其次,为了保证骨骼模型局部特征区域的成型质量,提出了基于周长与法矢量的自适应层扫描速度算法。选择了胫骨模型作为实验对象,结果表明提出的算法使得骨骼模型的成型质量得到了改善,对模型的成型效率也产生了较大提升,从而验证了算法的有效性。     

蝶形细分面片的光顺

使用蝶形细分法细分一般的初始控制网格得到的细分面片光滑而不光顺 ,面片的视觉效果很差 ,而运用现有的光顺技术 ,又只能直接光顺细分以后的结果 ,其需要保存的数据不仅量大 ,而且会引入误差 .针对这一问题 ,提出了一种新的光顺方法 ,即通过调整初始网格顶点位置来光顺细分以后的结果 .在添加合适的约束后 ,该方法不仅可以在光顺细分面片的同时 ,降低细分面片和三维真实物体表面之间的逼近误差 ,而且由于最终输出的是初始控制网格 ,故需要保存的数据量小 .     

基于数控成形磨削圆柱齿轮砂轮修形的一种光顺处理方法

介绍了成形法磨削圆柱齿轮的加工特点和最小二乘圆弧及其连续圆弧的求解过程。在曲线已离散化的基础上 ,通过对离散点用连续圆弧替代最小二乘圆弧拟合 ,解决了圆柱齿轮数控成形磨削砂轮轴向修形的光顺问题和逼近精度 ,并通过实例验证此种方法切实可行     

曲线光顺在惯导平台自标定中的应用

提出了一种新的惯导平台自标定数据处理方法——曲线光顺法。根据自标定数据特点给出了适于自标定数据的曲线光顺准则。分析了野值对曲线二阶差商的影响规律,提出了一种野值剔除算法。通过将最小二乘与B样条结合得出二阶差商参考值,并使实际差商与参考差商距离达到最小从而得到野值修改值。实验结果表明,该文的算法能很好地解决惯导平台自标定数据的野值剔除问题,可通过调节参数来控制光顺精度,并具有算法简便、易于操作的优点。     

条状特征阵列全自动快速识别和逆向建模

针对车灯配光纹特征阵列逆向建模,提出条状特征全自动快速识别和逆向建模的方法。该方法通过对测量型值点进行平面规范和滤波处理来识别边界型值点,使条纹特征达到更高的精度和更好的光顺性。同时,利用二次开发技术,实现了逆向建模过程的自动化,显著提高了车灯配光纹的建模效率。     

B样条曲面在严格约束状态下的光顺拟合

提出一种新的B样条曲面造型方法:光顺地拟合空间型值点且同时严格地通过其中部分点.运用Lagrange乘子的条件极值法并引入光顺加权项,求出位置偏离和形状弯曲的最小二乘解,可以得到被称为B样条光顺准拟合的良好造型曲面.这一方法在包含门窗的交通工具外壳曲面设计、机械产品装配联接件制造中具有明显的实用价值.     

基于人体扫描线点云的光顺去噪

利用自制的便携式三维人体测量系统获得人体扫描线点云。在测量过程中,由于受扫描设备的物理特性、扫描环境、光照和标定算法本身的缺陷等因素的影响,点云中不可避免混有噪声点。根据噪声点的特点将其分为3类：与人体真实数据相隔较远的点为第1类噪声点;点云中重叠的点为第2类噪声点;夹杂在人体真实数据点中而导致点云不光顺的点为第3类噪声点。对于第1类和第2类噪声点,采用基于距离的选点删除法;对第3类噪声点采用基于离散点云曲率及曲率变化的Savitzky-golay滤波方法。实验结果显示,以上2种方法能有效去除人体扫描线点云中的噪声点,并能保持点云固有的几何细节。     

带形状参数曲线的最优参数取值问题研究

带形状参数的曲线中所带形状参数的取值通常是一个区间,但在实际问题中往往需要确定形状参数的最优取值,以使得曲线具有良好的光顺性。针对这一问题,首先基于曲线的光顺准则建立了一个求解带形状参数曲线最优参数取值的通用数学模型,然后给出了利用遗传算法求解该模型的具体步骤,最后以两类带形状参数的曲线为例验证了所提出方法的有效性。     

五次Hermite曲线在电缆路径设计中的应用研究

利用五次Hermite曲线建立了满足电缆路径曲线段边界约束的数学模型,通过最小化Hermite曲线的近似应变能,保证了生成的路径曲线具有较佳光顺性,尽可能避免了多余的环圈和尖点等奇异现象,推导了计算路径曲线段最优参数的解析公式。进一步分析计算了路径曲线段的最小曲率半径,为电缆的最大直径阀值估算提供理论依据。