本文提出一种测量三维形貌的扫描系统,该系统可被用于测量回转体的三维形貌。激光光刀被投射在被测物体表面,由于被测物体表面的形貌而改变了光刀的弯曲方式,摄像机将变形后的图像采集到计算机中。当被测物体放置在转台上旋转一周时,相应的一系列光刀变形的图片被采集到计算机中,这一系列图片包含了物体表面形貌的全部信息。通过连续扫描采集系列图片并计算,最终可以获得整个被测物体的三维形貌。当被测物体直径在一百毫米左右尺寸范围内的测量灵敏度可到0.01mm,其它尺寸范围要更换成像系统,才能达到相应的灵敏度。本文给出了两个较为复杂模型的三维形貌测量结果。该结果表明,本系统在对回转体表面形貌的测量方面具有一定的技术难度和广泛的工程需求,本文的研究具有重要的参考价值。

微型飞行器(MAV)在未来的情报搜集、空中监视和信息侦察领域具有潜在的应用价值。为了充分发挥其秘密执行能力,MAV必须在其预定目标附近运行,而且不会引起对方的反侦察。为让MAV的尺寸低于15 cm,要求未来的MAV模仿昆虫的外观和飞行特性。文中描述了一种对甲虫的后翅进行生物力学特性分析的数值模拟方法。数值模拟是理解昆虫飞行行为的一种非常重要的方法。三维模型是经过三维扫描技术和逆向重构技术获得的。使用梁单元模拟翅脉,壳单元模拟翼膜,提出了一种基于真实甲虫翅膀的有限元模型建立方法并进行特征分析。仿真结果显示后翅在扑翼产生的气动载荷下具有较好的弯曲变形协调性。

0300 通过风洞试验确定汽车的气动阻力系数 C D 值需要测量该车的气动阻力 f AD 和它的正投影面积A。气动阻力一般由高精密天平系统测量,为确保阻力系数的准确计算,汽车正投影面积也需要被高精度地测量。本文对主要测量汽车正投影面积的方法进行了综合介绍,并着重探讨三维扫描测量方法和其数据分析。

在被测曲面表面形貌和轮廓未知的情况下,由于存在无法准确布置采样点、视点偏移等问题,三维扫描过程中会出现缺失区域,严重影响表面完整性和扫描质量。因此,提出了一种工业机器人＋三维扫描仪的解决方案,以工业机器人为运动平台,搭载三维扫描仪对曲面进行扫描操作。在获取快速扫描点云数据后,通过弦长离散法判断缺失区域并确定边界点,然后运用最小包容球对缺失区域进行包容计算,预估扫描缺失区域的范围和无效扫描区域的法线方向,并采用圆周等分法重新布置采样点,规划扫描路径,最后转化为工业机器人精扫描运动轨迹,补全缺失区域。

传统的三维扫描方法通常对被测曲面进行一次测量，但在被测曲面的形貌和范围未知的情况下，扫描数据不完整、结果不准确且无法进行有效评价。提出的基于动态路径规划的三维扫描方法主要通过对被测曲面进行粗扫掠和二次扫描，针对三维信息缺失区域自动对扫描路径进行合理规划，引入最小包容球理论和可视锥概念，为三维扫描样品的采样点规划、扫描仪视点和扫描方向生成提供理论依据。该基于动态路径规划的三维扫描方法的可行性在对实际被测曲面的扫描实验中进行了验证并对其扫描质量进行了评价。

利用Kinect传感器,对旋转平台上一定空间内的物体表面进行扫描,输出物体表面的空间坐标数据,并通过MeshLab建立相应的CAD数据.

为满足多旋翼无人机虚拟设计需要和螺旋桨分析要求,提出精确生成螺旋桨三维模型的方法.利用三维扫描仪得到螺旋桨实物的点云数据,在Geomagic Studio与Imageware内进行预处理得到螺旋桨的曲面文件,最后将其导入Pro/E,生成螺旋桨三维实体.为研究螺旋桨空气动力学相关研究做准备.

针对全国现阶段数控技术实验教学内容中存在的教学内容单一并同企业实际应用需求脱离问题,开展了三维扫描技术同数控技术耦合教学模式的研究。机械结构非规则曲面主要是指拥有复杂空间自由曲面的装配型面、模具型腔和外观结构的零部件,通过三维扫描技术实现零部件非规则曲面点云数据采集与精简、点云数据重构和重构曲面误差检测,通过数控技术实现逆向重构曲面的数控代码自动编制与实物获取。经实践验证,文中提出的耦合教学模式能够满足企业产品开发设计与生产加工实际需求,丰富了数控技术实验教学内容,开阔了学生视野,提高学生综合运用理论知识和先进制造技术解决实际问题的能力。

以三维扫描技术为研究基础,文中探讨了数控加工在机测量方向上如何应用三维扫描技术,设计一套基于三维扫描 的复杂曲面在机测量系统,分析了三维扫描在机测量系统的构建、手持式三维扫描仪的测量原理、测量系统精度验证和复杂 曲面的数据采集、处理和比对检测方法.

逆向工程是实现产品快速创新设计的重要技术,它能缩短产品研发周期,降低设计成本。文中以连杆零件为实物原型,通过三维数字化扫描进行数据采集、数据处理、逆向建模、创新设计等途径,阐述工业产品的数字化创新设计过程。在建模过程中借助Geomagic Studio软件与UG NX软件对其结构进行优化设计,得到新的产品模型。