面向喷涂工艺的产品数字建模技术研究

发布时间：2017-09-02 18:04

  本文关键词：面向喷涂工艺的产品数字建模技术研究

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【摘要】：机器人喷涂技术的应用已成为适应自动化生产和提高产品表面质量的主要途径,而产品数字模型是影响机器人喷涂质量和效率的关键因素之一。本文针对当前机器人喷涂技术中所采用产品数字模型存在的不足,通过对面向喷涂工艺的产品数字建模技术进行研究,提出了喷涂对象表面模型处理相关算法和适用于轨迹规划的含参数字模型的建立方法。本文主要研究工作如下：在基于曲面分块技术的基础上提出了基于动态基准面的分块方法。该方法利用喷枪喷射方向与喷涂面法向所允许的最大偏差角为阈值对喷涂对象的三角网格模型进行分块,并进一步采用基于NURBS的边界优化方法,解决了分块后边界锯齿化的问题,提高边界处涂层均匀性。提出了含参数字模型的概念,研究了模型的建立方法。该数字模型不仅能反映喷涂对象的外形特征和块之间的拓扑关系,也能高度结合了喷涂的工艺参数。针对数字模型出现的小块问题,提出了一个小块整合方法,降低了后续喷涂轨迹规划的复杂性。在VS2010的平台下,运用MFC和OpenGL库设计和开发了一个以本文算法为依托的含参数字模型生成的原型系统,为机器人喷涂轨迹规划提供了一个的平台,有利于提高轨迹规划的效率。
【关键词】：喷涂技术 分块处理 边界优化
【学位授予单位】：景德镇陶瓷学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4;TP242
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景8
• 1.2 逆向工程简介8-10
• 1.3 逆向工程技术应用于喷涂工艺中的要点10
• 1.4 本课题的研究现状和存在的问题10-12
• 1.5 本文研究目的和研究内容12-13
• 2 数据采集和数据预处理13-25
• 2.1 引言13-14
• 2.2 数据采集14-16
• 2.2.1 接触式和非接触式数据采集方法14
• 2.2.2 非接触式数据采集方法和接触式数据采集方法的优缺点比较14-15
• 2.2.3 点云数据分类15-16
• 2.3 点云数据的预处理16-18
• 2.3.1 点云多视拼接16-17
• 2.3.2 点云去噪和点云精简17-18
• 2.4 点云数据网格化18-21
• 2.4.1 Voronoi图19
• 2.4.2 Delaunay三角化19-21
• 2.5 基于球扩张的空间Delaunay三角化方法和程序实现21-23
• 2.5.1 三角形顶点数据结构21-22
• 2.5.2 算法步骤和流程22-23
• 2.5.3 程序实现效果图23
• 2.6 本章小结23-25
• 3 面向喷涂工艺的分块处理25-32
• 3.1 引言25
• 3.2 曲面上的喷涂轨迹规划25-27
• 3.2.1 基于点云切片技术的轨迹规划26
• 3.2.2 基于曲面分块的轨迹规划26-27
• 3.3 基于动态基准面的分块方法27-30
• 3.3.1 基于动态基准面的分块方法的原理28
• 3.3.2 基于动态基准面的分块方法的步骤和程序实现28-30
• 3.4 本章小结30-32
• 4 块边界优化32-39
• 4.1 引言32
• 4.2 块边界处的喷涂轨迹规划32-34
• 4.2.1 两个块相交边界处的喷涂轨迹规划32-33
• 4.2.2 多个块面相交时边界处的喷涂轨迹规划33-34
• 4.3 基于NURBS的块边界优化34-38
• 4.3.1 NURBS的基本概念34-35
• 4.3.2 基于NURBS的快边界优化和程序实现35-38
• 4.4 本章小结38-39
• 5 适用于喷涂轨迹规划的含参数字模型39-48
• 5.1 引言39
• 5.2 分块模型上的喷涂轨迹规划39-40
• 5.3 喷涂中工艺参数分析40-42
• 5.3.1 喷枪本身相关参数40-41
• 5.3.2 外界因素41
• 5.3.3 喷涂对象模型的参数41-42
• 5.4 适用于喷涂轨迹规划的含参数字模型42-45
• 5.4.1 含参数字模型参数输出模块的数据结构42-43
• 5.4.2 含参数字模型系统实现步骤43-45
• 5.5 小块整合45-47
• 5.6 本章小结47-48
• 6 原型系统的介绍48-55
• 6.1 引言48
• 6.2 开发平台和OpenGL介绍48
• 6.3 原型系统工作界面48-50
• 6.4 原型系统的结构50-52
• 6.4.1 点云数据读取和显示模块50-51
• 6.4.2 点云数据Delaunay三角化模块51
• 6.4.3 点云数据分块处理模块51
• 6.4.4 基于NURBS的块边界拟合模块51
• 6.4.5 参数输出模块51-52
• 6.4.6 小块优化模块52
• 6.5 实例分析52-54
• 6.5.1 坐便器模型实例分析52
• 6.5.2 浴缸模型实例分析52-54
• 6.6 本章小结54-55
• 7 总结和展望55-57
• 7.1 全文总结55-56
• 7.2 进一步的研究展望56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-60

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1 龙迁瑶;面向喷涂工艺的产品数字建模技术研究[D];景德镇陶瓷学院;2015年

2 王珏;基于URL及上下文的并行分块处理主题爬虫研究[D];复旦大学;2012年

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本文编号：780031