基于數(shù)控機床特性的碰撞檢測算法研究
發(fā)布時間:2021-01-24 07:40
針對五軸數(shù)控加工過程中的碰撞檢測問題,提出基于傾斜度包圍盒分類選擇法,傳統(tǒng)的包圍盒選擇只是選擇單一或者兩種的包圍盒,不能根據(jù)機床部件的特性針對性的構(gòu)建包圍盒。文章根據(jù)加工過程中各軸的運動狀態(tài)實時的選擇構(gòu)建緊湊的包圍盒,并通過緊密率來驗證包圍盒是否滿足要求。在精確檢測階段,為避免分離軸定理的盲目性,提出選擇包圍盒的最近平面,通過包圍盒與最近平面的位置關(guān)系來判斷兩模型是否相交,以提高檢測效率。通過實例表明:相比于無包圍盒碰撞檢測本算法效率提升160%,與均采用OBB包圍盒層次樹來進行碰撞檢測本算法檢測效率提升40%,驗證了算法的可行性。
【文章來源】:組合機床與自動化加工技術(shù). 2020,(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
OBB包圍盒劃分結(jié)果
圖2 b中選中部分為分割面。當構(gòu)造完成兩個模型的包圍盒樹,就需要進行包圍盒樹遍歷,以確定兩個模型是否存在相交,若相交哪些三角面片相交。本文采用啟發(fā)式深度優(yōu)先(Heuristic Depth First,HDFS)進行遍歷,在下降過程中對節(jié)點進行評估,選擇出較好的節(jié)點來進行下一次遍歷,另外當檢測到碰撞節(jié)點時標記為活動節(jié)點,以供后續(xù)工作進行。遍歷中不會因為第一次檢測到碰撞節(jié)點后就停止檢測退出程序,算法會繼續(xù)遍歷并檢測所有碰撞節(jié)點,提取所有碰撞三角形面片的頂點信息,碰撞區(qū)域高亮,返回并退出碰撞檢測,碰撞結(jié)果在第4節(jié)展示。
| Τ?L |>r A +r B (20)本文采用的是取最近平面與包圍盒碰撞檢測,將兩模型投影至二維平面,三維問題轉(zhuǎn)化為二維中直線與面的關(guān)系判斷如圖4所示,取AABB的最近平面與OBB進行相交測試。根據(jù)OBB的構(gòu)建過程中確定的方向向量p1,p2,p3。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于混合層次包圍盒碰撞算法的改進[J]. 李玉虎,王宗彥. 華東交通大學(xué)學(xué)報. 2019(06)
[2]結(jié)合軸對齊包圍盒和空間劃分的碰撞檢測算法[J]. 于瑞云,趙金龍,余龍,張倩妮. 中國圖象圖形學(xué)報. 2018(12)
[3]面向飛機虛擬維修的改進混合層次包圍盒碰撞檢測算法[J]. 耿宏,高璐璐. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(21)
[4]基于形狀分類的包圍盒碰撞檢測優(yōu)化算法[J]. 孫勁光,吳素紅,周積林. 計算機應(yīng)用與軟件. 2016(02)
[5]基于改進OBB包圍盒的碰撞檢測算法[J]. 史旭升,喬立紅,朱作為. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[6]基于OBB與八叉樹的數(shù)控加工碰撞干涉算法的研究[J]. 周艷飛,王子牛. 貴州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[7]基于復(fù)合層次包圍盒的實時碰撞檢測研究[J]. 朱元峰,孟軍,謝光華,馬文娟. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(02)
碩士論文
[1]基于三角形二叉樹模型的自由曲面數(shù)控銑削仿真技術(shù)研究[D]. 關(guān)洋.哈爾濱理工大學(xué) 2016
本文編號:2996868
【文章來源】:組合機床與自動化加工技術(shù). 2020,(08)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
OBB包圍盒劃分結(jié)果
圖2 b中選中部分為分割面。當構(gòu)造完成兩個模型的包圍盒樹,就需要進行包圍盒樹遍歷,以確定兩個模型是否存在相交,若相交哪些三角面片相交。本文采用啟發(fā)式深度優(yōu)先(Heuristic Depth First,HDFS)進行遍歷,在下降過程中對節(jié)點進行評估,選擇出較好的節(jié)點來進行下一次遍歷,另外當檢測到碰撞節(jié)點時標記為活動節(jié)點,以供后續(xù)工作進行。遍歷中不會因為第一次檢測到碰撞節(jié)點后就停止檢測退出程序,算法會繼續(xù)遍歷并檢測所有碰撞節(jié)點,提取所有碰撞三角形面片的頂點信息,碰撞區(qū)域高亮,返回并退出碰撞檢測,碰撞結(jié)果在第4節(jié)展示。
| Τ?L |>r A +r B (20)本文采用的是取最近平面與包圍盒碰撞檢測,將兩模型投影至二維平面,三維問題轉(zhuǎn)化為二維中直線與面的關(guān)系判斷如圖4所示,取AABB的最近平面與OBB進行相交測試。根據(jù)OBB的構(gòu)建過程中確定的方向向量p1,p2,p3。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于混合層次包圍盒碰撞算法的改進[J]. 李玉虎,王宗彥. 華東交通大學(xué)學(xué)報. 2019(06)
[2]結(jié)合軸對齊包圍盒和空間劃分的碰撞檢測算法[J]. 于瑞云,趙金龍,余龍,張倩妮. 中國圖象圖形學(xué)報. 2018(12)
[3]面向飛機虛擬維修的改進混合層次包圍盒碰撞檢測算法[J]. 耿宏,高璐璐. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(21)
[4]基于形狀分類的包圍盒碰撞檢測優(yōu)化算法[J]. 孫勁光,吳素紅,周積林. 計算機應(yīng)用與軟件. 2016(02)
[5]基于改進OBB包圍盒的碰撞檢測算法[J]. 史旭升,喬立紅,朱作為. 湖南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(05)
[6]基于OBB與八叉樹的數(shù)控加工碰撞干涉算法的研究[J]. 周艷飛,王子牛. 貴州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(05)
[7]基于復(fù)合層次包圍盒的實時碰撞檢測研究[J]. 朱元峰,孟軍,謝光華,馬文娟. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2008(02)
碩士論文
[1]基于三角形二叉樹模型的自由曲面數(shù)控銑削仿真技術(shù)研究[D]. 關(guān)洋.哈爾濱理工大學(xué) 2016
本文編號:2996868
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/2996868.html
最近更新
教材專著