基于點(diǎn)云的锪孔成孔質(zhì)量檢測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-04-15 23:21
制孔刀具作為機(jī)械模塊制孔過程中用到的鉆頭材料,其制孔過程中的磨損程度決定了打出相應(yīng)成孔的質(zhì)量。為了減少機(jī)械模塊制孔過程中的成本、提高制孔效率,使得制孔加工前的刀具能夠保證一定的制孔質(zhì)量,企業(yè)需要在對機(jī)械模塊制孔之前進(jìn)行試刀檢測。如果能實(shí)時(shí)地檢測出試刀過程中,打出相應(yīng)成孔的目標(biāo)參數(shù),這些參數(shù)就能一定程度上反映刀具的磨損程度,從而保證刀具打在機(jī)械模塊上成孔質(zhì)量;同時(shí),如果能開發(fā)一款快速、實(shí)時(shí)檢測锪孔參數(shù)的自動化平臺,就能解決當(dāng)前國內(nèi)機(jī)械制孔過程中主要依靠人工儀器檢測成孔質(zhì)量的現(xiàn)狀,從而保證檢測的效率與準(zhǔn)確度。依據(jù)實(shí)際工程出發(fā),可采用基于點(diǎn)云算法的檢測方式實(shí)現(xiàn)對锪孔成孔的高效檢出。為滿足實(shí)際的工程需求,本文對點(diǎn)云算法進(jìn)行研究,開發(fā)一套行之有效的锪孔成孔檢測平臺。本文的主要工作如下:(1)針對當(dāng)前國內(nèi)機(jī)械模塊制孔過程中,較少對锪孔成孔的孔深、上下圓面半徑、锪窩角以及上下圓面的法向量夾角這4類目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的現(xiàn)狀,本文進(jìn)行了基于點(diǎn)云的锪孔成孔質(zhì)量檢測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)。(2)為了對獲取的點(diǎn)云圖像進(jìn)行處理,本文研究了點(diǎn)云算法。本文實(shí)現(xiàn)了對锪孔點(diǎn)云圖像的預(yù)處理,預(yù)處理包括點(diǎn)云陣的濾波、平滑以及分割。接...
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及意義
1.3 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 成孔檢測的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 點(diǎn)云發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 點(diǎn)云質(zhì)量檢測現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容和組織架構(gòu)
第2章 锪孔曲面分割處理研究
2.1 锪孔點(diǎn)云的濾波算法研究
2.1.1 锪孔點(diǎn)云的濾波原理
2.1.2 锪孔點(diǎn)云濾波實(shí)驗(yàn)及分析
2.2 锪孔點(diǎn)云的法向量估計(jì)與平滑處理研究
2.2.1 锪孔點(diǎn)云的法向量估計(jì)算法研究
2.2.2 锪孔點(diǎn)云的平滑處理介紹
2.3 基于隨機(jī)采樣一致性的點(diǎn)云分割處理研究
2.3.1 隨機(jī)采樣一致性點(diǎn)云分割算法
2.3.2 改進(jìn)的隨機(jī)采樣一致性分割算法
2.3.3 改進(jìn)分割算法的仿真與分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 锪孔質(zhì)量檢測算法研究
3.1 锪孔曲面的邊緣提取研究
3.1.1 锪孔曲面邊緣算法的選擇
3.1.2 锪孔邊緣帶提取的實(shí)驗(yàn)分析與預(yù)處理
3.2 锪孔曲面擬合算法的構(gòu)建。
3.2.1 空間圓的擬合算法構(gòu)建
3.2.2 空間圓錐曲面的擬合算法構(gòu)建
3.2.3 锪孔擬合算法相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析
3.3 锪孔質(zhì)量檢測算法設(shè)計(jì)
3.4 本章小結(jié)
第4章 锪孔檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 锪孔檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
4.1.1 锪孔檢測系統(tǒng)的性能要求
4.1.2 锪孔檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
4.2 锪孔檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
4.2.1 點(diǎn)云激光掃描儀的選擇
4.2.2 工控機(jī)的配置
4.2.3 PLC的選型
4.2.4 運(yùn)動執(zhí)行模塊的設(shè)計(jì)
4.2.5 锪孔檢測系統(tǒng)的整體實(shí)現(xiàn)
4.3 锪孔檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 锪孔檢測系統(tǒng)的工作流程
4.3.2 運(yùn)動執(zhí)行模塊報(bào)警反饋
4.3.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)性能測試
5.1 系統(tǒng)測試條件
5.2 锪孔檢測平臺的檢測精度實(shí)驗(yàn)
5.2.1 鋁制板精度檢測
5.2.2 復(fù)合板精度檢測
5.3 锪孔檢測平臺的實(shí)時(shí)性
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多線激光掃描的葉片輪廓快速測量系統(tǒng)標(biāo)定方法[J]. 劉博文,陳世利,楊毅,王金橋,丁航. 納米技術(shù)與精密工程. 2017(06)
[2]三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理研究進(jìn)展、挑戰(zhàn)與趨勢[J]. 楊必勝,梁福遜,黃榮剛. 測繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]基于改進(jìn)SIFT-ICP算法的Kinect植株點(diǎn)云配準(zhǔn)方法[J]. 沈躍,潘成凱,劉慧,高彬. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(12)
博士論文
[1]基于工業(yè)機(jī)器人的飛機(jī)交點(diǎn)孔精鏜加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郭英杰.浙江大學(xué) 2016
[2]LiDAR點(diǎn)云約束下的多視影像密集匹配與融合方法研究[D]. 黃旭.武漢大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的工作場景安全檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊靜.華中科技大學(xué) 2019
[2]三維模型分割技術(shù)在數(shù)字牙齒醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D]. 孟宏偉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[3]建筑物的三維點(diǎn)云配準(zhǔn)研究[D]. 趙曉娜.西安電子科技大學(xué) 2018
[4]典型場景下無人駕駛?cè)S目標(biāo)識別算法研究[D]. 肖大鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]大型水電工程豎井缺陷的三維激光檢測技術(shù)[D]. 牛樂.武漢大學(xué) 2018
[6]基于力學(xué)試驗(yàn)和無損檢測的古建筑杉木構(gòu)件材料性能研究[D]. 祝英明.北京交通大學(xué) 2018
[7]基于多模型擬合的室內(nèi)點(diǎn)云分割[D]. 肖佩珮.武漢大學(xué) 2017
[8]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層結(jié)構(gòu)機(jī)翼自動化制孔技術(shù)研究[D]. 陳光林.浙江大學(xué) 2017
[9]鉆孔動力頭鉆削刀具磨損監(jiān)測方法研究[D]. 羅維朗.浙江大學(xué) 2016
[10]煤礦井下三維點(diǎn)云邊緣檢測及配準(zhǔn)研究[D]. 萬松.華中科技大學(xué) 2015
本文編號:3645886
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及意義
1.3 相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 成孔檢測的發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 點(diǎn)云發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.3 點(diǎn)云質(zhì)量檢測現(xiàn)狀
1.4 本文的主要研究內(nèi)容和組織架構(gòu)
第2章 锪孔曲面分割處理研究
2.1 锪孔點(diǎn)云的濾波算法研究
2.1.1 锪孔點(diǎn)云的濾波原理
2.1.2 锪孔點(diǎn)云濾波實(shí)驗(yàn)及分析
2.2 锪孔點(diǎn)云的法向量估計(jì)與平滑處理研究
2.2.1 锪孔點(diǎn)云的法向量估計(jì)算法研究
2.2.2 锪孔點(diǎn)云的平滑處理介紹
2.3 基于隨機(jī)采樣一致性的點(diǎn)云分割處理研究
2.3.1 隨機(jī)采樣一致性點(diǎn)云分割算法
2.3.2 改進(jìn)的隨機(jī)采樣一致性分割算法
2.3.3 改進(jìn)分割算法的仿真與分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 锪孔質(zhì)量檢測算法研究
3.1 锪孔曲面的邊緣提取研究
3.1.1 锪孔曲面邊緣算法的選擇
3.1.2 锪孔邊緣帶提取的實(shí)驗(yàn)分析與預(yù)處理
3.2 锪孔曲面擬合算法的構(gòu)建。
3.2.1 空間圓的擬合算法構(gòu)建
3.2.2 空間圓錐曲面的擬合算法構(gòu)建
3.2.3 锪孔擬合算法相關(guān)實(shí)驗(yàn)與分析
3.3 锪孔質(zhì)量檢測算法設(shè)計(jì)
3.4 本章小結(jié)
第4章 锪孔檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 锪孔檢測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
4.1.1 锪孔檢測系統(tǒng)的性能要求
4.1.2 锪孔檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成
4.2 锪孔檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
4.2.1 點(diǎn)云激光掃描儀的選擇
4.2.2 工控機(jī)的配置
4.2.3 PLC的選型
4.2.4 運(yùn)動執(zhí)行模塊的設(shè)計(jì)
4.2.5 锪孔檢測系統(tǒng)的整體實(shí)現(xiàn)
4.3 锪孔檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.3.1 锪孔檢測系統(tǒng)的工作流程
4.3.2 運(yùn)動執(zhí)行模塊報(bào)警反饋
4.3.3 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)性能測試
5.1 系統(tǒng)測試條件
5.2 锪孔檢測平臺的檢測精度實(shí)驗(yàn)
5.2.1 鋁制板精度檢測
5.2.2 復(fù)合板精度檢測
5.3 锪孔檢測平臺的實(shí)時(shí)性
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多線激光掃描的葉片輪廓快速測量系統(tǒng)標(biāo)定方法[J]. 劉博文,陳世利,楊毅,王金橋,丁航. 納米技術(shù)與精密工程. 2017(06)
[2]三維激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理研究進(jìn)展、挑戰(zhàn)與趨勢[J]. 楊必勝,梁福遜,黃榮剛. 測繪學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]基于改進(jìn)SIFT-ICP算法的Kinect植株點(diǎn)云配準(zhǔn)方法[J]. 沈躍,潘成凱,劉慧,高彬. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2017(12)
博士論文
[1]基于工業(yè)機(jī)器人的飛機(jī)交點(diǎn)孔精鏜加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郭英杰.浙江大學(xué) 2016
[2]LiDAR點(diǎn)云約束下的多視影像密集匹配與融合方法研究[D]. 黃旭.武漢大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的工作場景安全檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊靜.華中科技大學(xué) 2019
[2]三維模型分割技術(shù)在數(shù)字牙齒醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用研究[D]. 孟宏偉.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2018
[3]建筑物的三維點(diǎn)云配準(zhǔn)研究[D]. 趙曉娜.西安電子科技大學(xué) 2018
[4]典型場景下無人駕駛?cè)S目標(biāo)識別算法研究[D]. 肖大鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[5]大型水電工程豎井缺陷的三維激光檢測技術(shù)[D]. 牛樂.武漢大學(xué) 2018
[6]基于力學(xué)試驗(yàn)和無損檢測的古建筑杉木構(gòu)件材料性能研究[D]. 祝英明.北京交通大學(xué) 2018
[7]基于多模型擬合的室內(nèi)點(diǎn)云分割[D]. 肖佩珮.武漢大學(xué) 2017
[8]碳纖維復(fù)合材料/鈦合金疊層結(jié)構(gòu)機(jī)翼自動化制孔技術(shù)研究[D]. 陳光林.浙江大學(xué) 2017
[9]鉆孔動力頭鉆削刀具磨損監(jiān)測方法研究[D]. 羅維朗.浙江大學(xué) 2016
[10]煤礦井下三維點(diǎn)云邊緣檢測及配準(zhǔn)研究[D]. 萬松.華中科技大學(xué) 2015
本文編號:3645886
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