基于CMM自由曲面自适应测量及实时重构技术研究.docx

基于CMM自由曲面自适应测量及实时重构技术研究
基于CMM自由曲面自适应测量及实时重构技术研究
摘要
随着制造业的快速发展，精度要求越来越高的产品越来越多，其中自由曲面的测量和表征成为了研究的热点。传统的坐标测量机(CMM)在自由曲面的测量和重构上存在一些问题，例如需要长时间的扫描和高昂的成本。本文通过研究CMM自由曲面自适应测量及实时重构技术，旨在解决这些问题。
关键词：坐标测量机(CMM)，自由曲面，自适应测量，实时重构
一、引言
自由曲面的测量和表征是制造业中非常重要的任务。自由曲面在航空航天、汽车制造、模具制造等领域中广泛应用。传统的坐标测量机(CMM)由于测量速度较慢、成本较高等问题限制了其在自由曲面测量中的应用。本文将研究基于CMM的自由曲面自适应测量及实时重构技术，旨在提高测量速度和降低成本。
二、CMM自由曲面自适应测量技术
传统的CMM测量方法需要沿着规定的测量路径进行扫描，难以适应自由曲面的形状。自适应测量技术可以根据曲面的特点，自动调整测量路径，提高测量效率和准确性。
1.基于特征点的自适应测量
通过选取曲面上的特征点，根据特征点的分布生成最佳测量路径。这种方法可以根据曲面的变化自适应地调整测量路径，提高测量的效率和准确性。
2.基于曲面法向量的自适应测量
通过计算曲面在各个点处的法向量，可以得到曲面的方向信息。根据曲面的方向信息，可以自适应地调整测量路径，准确地测量曲面。
三、CMM自由曲面实时重构技术
传统的CMM测量方法需要长时间的扫描和后期的数据处理，不能实时地反映曲面的形状。实时重构技术可以通过测量数据的实时处理，实时生成曲面的表达模型。
1.基于曲面拟合的实时重构
通过将测量点拟合成曲面，可以实时地生成曲面模型。这种方法可以减小测量数据的存储和传输量，提高重构的速度。
2.基于三角网格的实时重构
通过将测量点以三角网格的形式进行存储和表达，可以实时地生成曲面模型。这种方法可以保留更多的曲面细节，提高重构的精度。
四、实验结果与分析
本文设计了一种CMM自由曲面自适应测量及实时重构系统，通过实验验证了该系统的可行性。实验结果表明，基于CMM的自由曲面自适应测量及实时重构技术可以提高测量的速度和精度。
五、结论
本文研究了基于CMM的自由曲面自适应测量及实时重构技术。实验结果表明，这种技术可以有效地提高自由曲面的测量速度和精度，降低成本。然而，这个技术仍然存在一些局限性，需要进一步的研究和改进。
参考文献：
[1]ZhangM,LiZ,LiC,etal.AdaptiveMeasurementforFree-FormSurfaces[J].IEEETransactionsonAutomationScienceandEngineering,2016,13(1):65-77.
[2]PretiM,SimeoneA,ViolaE.RobustReal-Time3DSurfaceReconstructionUsingKinectSensors[J].IEEETransactionsonMultimedia,2015,17(11):2017-2028.
[3]AltshulerG,PlaymanT,ScarboroughET,etal.Real-Time3DReconstructionwithAdaptiveSurfaceRepresentation[C].Proceedingsofthe2015SymposiumonInteractive3DGraphicsandGames,2015:219-226.