一种适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚拟装配方法组成比例

本发明专利技术属于数字化测量技术领域，涉及一种适用于适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚拟装配方法。首先，根据需要在装配组件上布置定位螺栓；其次，利用三维激光扫描仪对装配组件进行扫描，获取装配组件的点云数据模型；再次，对点云数据中的定位螺栓数据点进行拟合，获取定位螺栓几何信息；最后利用提取的定位螺栓几何信息实现装配组件点云数据模型的虚拟装配。本发明专利技术具有可操作性强、适用性强、快速、准确的特性，有效提升航空构件装配间隙数字化测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚拟装配方法
本专利技术属于数字化测量
，涉及一种适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚拟装配方法。
技术介绍
飞机用复合材料制件成型后存在着一定的几何偏差，连接装配时在本应完全自由贴合的界面处形成装配间隙，为满足适航要求需要先对装配间隙进行测量后再对其进行充填补偿。由于盒段类结构在装配过程中后会自然形成封闭、半封闭区域，造成装配间隙手工测量不可达的实际困难。为解决此问题，数字化测量方法应运而生，其基本工作流程是在对装配组件进行扫描测量后，对装配组件点云模型进行虚拟装配以确定其位置关系，再对配合面处的间隙进行计算，实现对装配间隙的数字化测量。而对装配组件点云模型的虚拟装配操作则是影响装配间隙评估准确与否的关键所在。由于在对装配组件的扫描测量过程中不可避免的会产生噪音点，对于用于虚拟装配的参考点、线、面等特征的准确获取变得十分困难，直接影响装配间隙数字化测量的精度，需要发展新的虚拟装配技术以解决点云数据模型虚拟装配不准确的实际问题。本专利技术提出一种适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚拟装配方法，其特征在于，首先在装配组件上布置定位螺栓，用于虚拟装配定位参考的提取；其次，采用三维激光扫描仪对装配组件进行扫描测量，获取装配组件点云数据模型，并对点云数据模型进行精简，保留与配合面相关的数据点及必要的参考特征；然后，采用RANSAC算法对在定位螺栓处采集的数据点进行圆柱拟合，获取定位螺栓几何信息；最后，依据定位螺栓几何信息对装配组件点云数据模型进行虚拟装配操作，实现装配组件的准确定位；具体步骤如下：/n(1)布置定位螺栓/n在装配组件I和装配组件II上分别选择2个对应的螺栓孔，分别标记为1和2，在螺栓孔内插入定位螺栓，其编号与螺栓孔...

【技术特征摘要】
1.一种适用于装配间隙数字化测量的点云数据模型虚拟装配方法，其特征在于，首先在装配组件上布置定位螺栓，用于虚拟装配定位参考的提取；其次，采用三维激光扫描仪对装配组件进行扫描测量，获取装配组件点云数据模型，并对点云数据模型进行精简，保留与配合面相关的数据点及必要的参考特征；然后，采用RANSAC算法对在定位螺栓处采集的数据点进行圆柱拟合，获取定位螺栓几何信息；最后，依据定位螺栓几何信息对装配组件点云数据模型进行虚拟装配操作，实现装配组件的准确定位；具体步骤如下：
(1)布置定位螺栓
在装配组件I和装配组件II上分别选择2个对应的螺栓孔，分别标记为1和2，在螺栓孔内插入定位螺栓，其编号与螺栓孔的编号相同；
(2)获取装配组件点云数据及模型精简
利用三维激光扫描仪对装配组件进行扫描测量，获得装配组件点云数据模型PI＝{pi|i＝1,2,…,m}和PII＝{pj|j＝1,2,…,n}，pi和pj表示利用扫描设备获取的数据点，在装配组件I和螺栓II上分别采集了m和n个数据点；
以PI的点云数据模型精简过程：在PI中选择一点p0∈PI，利用公式(1)获取p0的一个邻域N(p0)，
N(p0)＝{pi∈PI|dis(p0,pi)<r}(1)
式中，r为用户输入参数，dis(,)表示欧式距离；
采用目测的方式进行判断，如果N(p0)中所有点均不在配合面上，则从PI中删除N(p0)，即PI＝PI-N(p0)，重复上述操作直至删除全部非必要数据点；
PII的点云数据模型精简过程与PI的点云数据模型精简过程相同；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学术，王一奇，高航，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21