1 引言
vp mSzh vo71T<K 反求工程(或稱逆向工程)是一門發(fā)展迅速的新興技術(shù)。實(shí)物反求技術(shù)被用于基于已有產(chǎn)品實(shí)物的產(chǎn)品再設(shè)計(jì),或?qū)σ恍o法用數(shù)字化手段直接表述和設(shè)計(jì)、而只能以實(shí)物形式表達(dá)的產(chǎn)品模型(如油泥模型)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換,以實(shí)施對(duì)這些產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造。例如,在對(duì)飛機(jī)、導(dǎo)彈等飛行器的外型進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),完全基于實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到的實(shí)物模型無法直接用現(xiàn)有的CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行建模表述,因此,為了實(shí)現(xiàn)這些飛行器的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造,就必須利用實(shí)物反求工程中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)將實(shí)物模型轉(zhuǎn)換為CAD模型。目前,實(shí)物反求技術(shù)已在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品維修、產(chǎn)品在線檢測等方面得到了廣泛應(yīng)用。
=Bo0Oei ;t?pyFT2Z 在實(shí)物反求工程中,為實(shí)現(xiàn)對(duì)象數(shù)字化,必須利用相應(yīng)的測量或掃描設(shè)備對(duì)產(chǎn)品三維實(shí)物模型進(jìn)行測量或掃描,以獲得實(shí)物模型的空間拓?fù)潆x散點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)云。因此,點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集是實(shí)物反求時(shí)首先必須完成的工作。在各種實(shí)物測量技術(shù)中,近年來出現(xiàn)的光學(xué)掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù)具有測量效率高、數(shù)據(jù)完整性好、適用范圍廣、可采集數(shù)據(jù)范圍寬(從數(shù)毫米至數(shù)十米)等諸多優(yōu)點(diǎn)。
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近年來,國內(nèi)不少高校和科研院所對(duì)實(shí)物反求技術(shù)進(jìn)行了大量研究和開發(fā),并在一些關(guān)鍵技術(shù)上有所突破。通過自主開發(fā)和技術(shù)合作,國內(nèi)在接觸式測量技術(shù)及設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用上已日趨成熟。但對(duì)于非接觸測量的光學(xué)掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集技術(shù),目前還很少見到有國內(nèi)研制開發(fā)的成熟產(chǎn)品及其在汽車、模具等行業(yè)成功應(yīng)用的公開報(bào)道。為促進(jìn)對(duì)光學(xué)掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)的研究與開發(fā),并提供對(duì)外技術(shù)服務(wù),我校引進(jìn)了國外某公司生產(chǎn)的流動(dòng)式光學(xué)掃描設(shè)備。在設(shè)備使用過程中,經(jīng)常因操作失誤、調(diào)整不當(dāng)?shù)仍蛟斐蓽y量誤差過大的問題。為了透徹消化國外引進(jìn)技術(shù),筆者結(jié)合工作實(shí)踐對(duì)此進(jìn)行了研究和分析,并提出了相應(yīng)的解決方案。
{zF ^;@Bz~Z [c86b 2 測量誤差主要表現(xiàn)形式
kIWQ`)' /-|xxy (1)采集數(shù)據(jù)缺失或數(shù)據(jù)密度達(dá)不到要求。用這種不完整的數(shù)據(jù)進(jìn)行點(diǎn)云擬合,誤差較大,難以達(dá)到要求的測量精度。