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基于虚拟三坐标测量机的碰撞检测技术

发布时间:2018-04-23 12:44

  本文选题:虚拟空间 + 三坐标测量机 ; 参考:《天津大学》2016年硕士论文


【摘要】:在未来的制造业,智能制造是必然的趋势,三坐标测量机作为工业制造领域广泛应用的测量机器,其智能化是其发展的自然的趋势。为了实现三坐标测量机的智能测量,三坐标测量机在测量过程中的防碰撞是非常重要的。一种防碰撞的思路是在虚拟空间模拟实际空间,从而在三坐标测量机发送指令前对运动路径在虚拟空间做碰撞检测,甚至智能规划整个测量路径。本文是在这种思路下,在虚拟空间中建立三坐标测量机,并能够读取待测工件的CAD文件,在虚拟空间实现了虚拟三坐标测量机的防碰撞。由于工业上使用的零件的几何形状各式各样,在程序运行前建立起模型是复杂的且不必要的,因此本文利用OCC(Open CasCadde)的数据交换模块实现了对一些通用格式CAD文件的读取,并利用OCC相关的建模技术,实现了对于复杂几何体的碰撞检测,并得到了较好地效果。本文主要进行了一下几个方面的工作:1.利用开源几何库OCC在虚拟的计算机图形空间建立了三坐标测量机以及被测工件;2.根据OCC实体建模的特征,利用包围盒方法和三角面相交检测技术实现了各种不同复杂几何体之间的有效碰撞检测,并利用Visual Studio 2013集成开发环境在Windows操作系统下实现了该程序;3.针对各种简单复杂的几何体进行碰撞检测,得到正确的结果,验证了该碰撞检测算法的正确性;4.分析了本文中碰撞检测的性能,包括时间消耗以及碰撞检测的精度等方面的问题。
[Abstract]:Intelligent manufacturing is an inevitable trend in the future manufacturing industry. As a widely used measuring machine in industrial manufacturing field, the intelligence of CMM is the natural trend of its development. In order to realize the intelligent measurement of CMM, it is very important for CMM to prevent collision in the measuring process. One idea of anti-collision is to simulate the real space in the virtual space, so that the motion path can be detected in the virtual space before the CMM sends instructions, and even the whole measuring path can be intelligently planned. In this paper, the CMM is built in the virtual space, and the CAD file of the workpiece to be tested can be read. In the virtual space, the anti-collision of the virtual CMM is realized. Because the geometric shapes of the parts used in industry are various, it is complicated and unnecessary to set up the model before the program runs, so this paper uses the data exchange module of OCC(Open Cascad to realize the reading of some common format CAD files. The collision detection for complex geometry is realized by using the modeling technology of OCC, and a good result is obtained. This article mainly carries on the following several aspects of work: 1. Based on the open source geometry library (OCC), a 3D coordinate measuring machine (CMM) and a workpiece are established in the virtual computer graphics space. According to the characteristics of OCC entity modeling, the effective collision detection between different complex geometric bodies is realized by using bounding box method and triangle intersection detection technology, and the program is implemented under the Windows operating system using Visual Studio 2013 integrated development environment. The correct results are obtained for the collision detection of various simple and complex geometric bodies, and the correctness of the collision detection algorithm is verified. The performance of collision detection in this paper, including time consumption and accuracy of collision detection, is analyzed.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP391.41

【参考文献】

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本文编号:1792025

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