裝配精度檢測中的自適應(yīng)特征分割方法及其在虛擬裝配中的應(yīng)用.pdf

1、裝配精度檢測是保證裝配體質(zhì)量與性能的關(guān)鍵，在裝配生產(chǎn)中有非常廣泛的應(yīng)用，而在虛擬環(huán)境下利用點(diǎn)云模型與理想模型匹配的裝配精度計算是一種常用的裝配精度檢測手段。通過自動化特征分割能夠精確獲得虛擬環(huán)境下裝配配合特征的信息，只有獲得該信息才能在虛擬環(huán)境下進(jìn)行裝配精度計算，所以自動化特征分割是虛擬裝配精度檢測的核心環(huán)節(jié)。為了在虛擬環(huán)境下對裝配精度進(jìn)行檢測，需要有能夠反映實(shí)際裝配零件形狀、尺寸和工裝誤差等信息的模型。但是，點(diǎn)云模型僅僅是實(shí)際零件表面

2、三維點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的集合，并沒有裝配配合特征的信息，因此缺乏自動化特征分割方法會導(dǎo)致難以進(jìn)行虛擬裝配精度檢測的問題。
　　第一章介紹了裝配精度檢測技術(shù)國內(nèi)外的相關(guān)研究，包括虛擬裝配精度檢測技術(shù)、點(diǎn)云模型特征分割技術(shù)、密集型數(shù)據(jù)特征聚類技術(shù)，分析了上述技術(shù)的研究進(jìn)展以及目前存在的問題，由此提出本文的研究內(nèi)容并分析其研究意義，最后簡單介紹了論文結(jié)構(gòu)。
　　第二章提出基于隨機(jī)樣本一致性的點(diǎn)云模型顯著特征分割算法。首先，顯著特征就是零部

3、件中占據(jù)大部分空間的特征，它主要區(qū)別于倒角、窄端面這樣的細(xì)節(jié)特征，借助點(diǎn)云模型裝配配合特征的參數(shù)化定義，從統(tǒng)計學(xué)角度和泛函角度分析了隨機(jī)樣本一致性特征分割方法的特點(diǎn)。然后，根據(jù)上述的定義與分析，設(shè)計了基于隨機(jī)樣本一致性的點(diǎn)云模型顯著特征分割算法，并對其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。
　　第三章提出基于權(quán)值軟分配K均值聚類分析的RANSAC細(xì)節(jié)特征分割算法。首先，細(xì)節(jié)特征就是零部件中倒角、窄端面這樣細(xì)小局部特征，分析點(diǎn)云模型中這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，針對

4、這些特點(diǎn)對點(diǎn)云模型進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。然后，結(jié)合無監(jiān)督學(xué)習(xí)中聚類分析理論，開發(fā)了針對點(diǎn)云模型細(xì)小局部特征的聚類器。最后，運(yùn)用該聚類器對RANSAC分割算法進(jìn)行改進(jìn)，綜合形成了點(diǎn)云模型的自適應(yīng)特征分割方法。
　　第四章提出了利用點(diǎn)云模型和誤差關(guān)聯(lián)混合模型ICP配準(zhǔn)計算的裝配精度檢測方法。首先利用點(diǎn)云模型自適應(yīng)特征分割方法獲取實(shí)際裝配零件的裝配特征信息，然后結(jié)合點(diǎn)云模型與誤差關(guān)聯(lián)混合模型ICP配準(zhǔn)后的位姿信息，進(jìn)行基于LOOCV優(yōu)化的裝配