三维数字化工艺设计MBD模型的轻量化方法研究

发布时间：2023-03-27 02:55

　　目前,智能制造、智能工厂已成为制造业内技术发展趋势,数字化智能制造的大量数据存放在云端,下载到本地以及运用到制造设备的过程中存在数据量大,传输慢的问题。因此,本文基于三维数字化MBD模型数据,结合嵌入式系统设计一种数据处理的轻量化方法:对存储在云端的MBD模型数据,用改进的非递归深度优先遍历算法和改进的自适应哈夫曼压缩算法对所需数据信息进行提取、压缩处理,无需把所有数据信息下载。通过定义LwIP TCP/IP协议传输到本地ARM嵌入式系统,用改进的自适应哈夫曼压缩算法进行数据的解压,将数据通过USB串口传输给数控机床。首先,将Step文件格式的MBD模型数据,转化为Xml可扩展标记语言,完成不同系统间的数据交换和共享,建立MBD数据模型,用改进的非递归深度优先遍历算法提取数据信息。MBD模型数据以Xml字段的形式存在云端数据库,当接收到STM32F407TCP客户端请求指令后,访问数据库Xml文件,用改进的非递归深度优先遍历算法进行数据信息的提取。且对所改进的提取算法进行了实验验证,证明方法的可行性,满足不同操作工人的需求。其次,采用改进的自适应-哈夫曼压缩算法对数据进行压缩。采用哈夫...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 课题的研究现状
    1.3 本课题的主要研究内容
第2章 三维数字化MBD模型构建及数据轻量化方法设计
    2.1 三维数字化MBD模型的构建
        2.1.1 MBD模型的原理
        2.1.2 MBD工艺信息模型
        2.1.3 三维数字工艺设计MBD模型的构建
    2.2 三维数字化MBD模型数据处理的轻量化方法设计
    2.3 本章小结
第3章 三维数字化MBD模型数据信息的获取及提取方法
    3.1 三维数字化MBD模型的数据信息获取
        3.1.1 MBD模型轻量化文件格式
        3.1.2 MBD模型数据信息获取
    3.2 改进的非递归深度优先遍历算法提取MBD模型的数据信息
        3.2.1 递归和非递归深度优先遍历算法对比
        3.2.2 改进的非递归深度优先遍历算法提取MBD模型的数据信息
    3.3 MBD模型的信息提取方法的实验验证
    3.4 本章小结
第4章 改进的MBD模型的数据压缩优化方法
    4.1 传统的MBD模型的数据压缩方法
        4.1.1 哈夫曼压缩算法对MBD模型数据的压缩
        4.1.2 贪心-哈夫曼压缩算法对MBD模型数据的压缩
        4.1.3 自适应哈夫曼压缩算法对MBD模型数据的压缩
    4.2 改进的MBD模型的数据压缩方法优化
    4.3 MBD模型数据压缩的优化方法实验验证与分析
    4.4 本章小结
第5章 三维数字化MBD模型数据处理轻量化实现
    5.1 三维数字化MBD模型数据轻量化处理硬件结构设计
        5.1.1 ARM微处理器选择
        5.1.2 网络通信协议配置
        5.1.3 MBD模型数据轻量化处理硬件结构设计
    5.2 云端与STM32嵌入式、机床实现通信
        5.2.1 云端MBD模型数据的存储、提取和压缩
        5.2.2 云端和STM32嵌入式模块实现通信
        5.2.3 STM32中MBD模型数据解压实现
        5.2.4 STM32系统与机床传输的实现
        5.2.5 云端数据通信接收发界面设计
    5.3 实验验证
    5.4 本章小结
第6章 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3772241