【技术实现步骤摘要】
一种基于参数映射的复杂曲面测量规划方法
本专利技术属于精密测量领域，特别涉及一种基于参数映射的复杂曲面测量规划方法。
技术介绍
复杂曲面被广泛应用于航空航天、汽车、模具等领域，其精确测量是保证零件最终加工几何精度的重要环节。实际测量时，往往通过在零件表面布置一系列离散采样点，以获得复杂曲面几何形状。为此，对测量路径与测点分布进行合理规划是满足测量精度和效率要求的重要保障。对于面形较复杂的零件，通常采用分区测量的方式。然而，分区过大，则无法精确表示曲面各个部分，影响曲面重建精度；分区过小，则会造成被测“碎片”偏多，测量效率低，且加大了曲面精密拼接难度。在测量路径规划中，截面线法被实际采用，通过等距平行平面与曲面求交，获得测量轨迹。然而，在三维空间中，进行点、线、面求交运算耗时长，且易遗漏重要的被测特征。三角网格曲面模型是对原始三维曲面模型的线性逼近，因其数据结构简单、造型快速灵活、拓扑适应能力强和计算效率高等特点，被广泛应用于数控加工、纹理映射、逆向工程等领域。对三角网格曲面进行参数化处理能建立空间复杂曲面与平面映射域之间的对应关系。因此，利用三角网格的参数映射方法...
【技术保护点】
1.一种基于参数映射的复杂曲面测量规划方法，其特征是，测量规划方法中，首先采用网格参数化方法将三角网格曲面映射到平面参数域，形成三角网格曲面顶点与平面参数域顶点一一对应的平面网格模型；其次提取平面网格模型的边界轮廓，并以边界轮廓线作为导引线段，根据测量精度要求将各个线段沿法向方向偏置，生成覆盖整个平面网格模型的测量路径；再次将各个测量路径逆映射至三角网格曲面，获得曲面测量路径；最后采用等弦高差法在曲面测量路径上布点，完成复杂曲面测量规划；方法的具体步骤如下：第一步，将三角网格曲面г进行平面参数化采用基于最小二乘保角映射网格曲面参数化方法，对三角网格曲面г进行平面参数化处理，...
【技术特征摘要】
1.一种基于参数映射的复杂曲面测量规划方法，其特征是，测量规划方法中，首先采用网格参数化方法将三角网格曲面映射到平面参数域，形成三角网格曲面顶点与平面参数域顶点一一对应的平面网格模型；其次提取平面网格模型的边界轮廓，并以边界轮廓线作为导引线段，根据测量精度要求将各个线段沿法向方向偏置，生成覆盖整个平面网格模型的测量路径；再次将各个测量路径逆映射至三角网格曲面，获得曲面测量路径；最后采用等弦高差法在曲面测量路径上布点，完成复杂曲面测量规划；方法的具体步骤如下：第一步，将三角网格曲面г进行平面参数化采用基于最小二乘保角映射网格曲面参数化方法，对三角网格曲面г进行平面参数化处理，构造三角网格曲面г到平面参数域P的映射；首先，在三角曲面片Ts上构建正交标架其中和为正交标架ξ(s)的三个坐标轴，为三角曲面片Ts的法矢，os为三角曲面片Ts上的任意一点，并保证共享一条边的两个邻接三角曲面片的正交标架具有一致的指向；在正交标架ξ(s)下构建映射r:(x,y)→(u,v)，三角网格曲面г上一点r(x,y)＝u+iv，为复数形式；在最小二乘意义下，定义三角网格曲面г上的映射条件δ(Γ)为，其中，As为三角曲面片Ts的面积；由此，三角网格曲面г最小二乘意义下的目标函数δ(C)为，其中，i1、i2和i3分别为三角曲面片Ts中三个顶点索引；Ci1、Ci2、Ci3分别为三角曲面片Ts在平面参数域P上的对应顶点；(xi1,yi1)、(xi2,yi2)和(xi3,yi3)分别为三角曲面片Ts顶点坐标；wi1＝(xi3-xi2)+i(yi3-yi2)、wi2＝(xi1-xi3)+i(yi1-yi3)和wi3＝(xi2-xi1)+i(yi2-yi1)为坐标关系参数；由此，建立了三角网格曲面г与平面参数域P的对应关系，形成三角网格曲面顶点与平面映射域顶点一一对应的平面网格模型Ω；第二步，提取平面网格模型Ω的边界首先在平面网格模型Ω内构建顶点、边、三角平面片的拓扑关系，然后通过创建顶点、边、三角平面片的邻接关系，提取邻接三角平面片数量是1的边作为边界；设是平面网格模型Ω中顶点的集合，是平面网格模型Ω中边的集合，{Tpk|j＝1,2,...,n}是平面网格模型Ω中三角平面片的集合，j表示三角平面片的顶点序号，k表示三角平面片的数量；若顶点是某一三角平面片Tpk的顶点，则三角平面片Tpk是顶点的一个邻接三角平面...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海波，袭萌萌，祝雪峰，廉盟，刘天然，隋延飞，孟祥振，刘阔，王永青，贾振元，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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