点云特征型面边界曲线的拟合质量直接决定了对应曲面裁剪的质量。以机械零件点云模型为研究对象,针对点云分割型面的边界点识别、排序、拟合和曲面裁剪问题展开研究。基于场力法提取的边界点集,提出了基于最短距离法的边界点集排序和方向夹角阈值限定的边界点集去噪等预处理算法;采用局部二次多项式函数拟合估算边界点集曲率,提出了基于曲率突变点归属性判断的边界点集分段和拟合算法;通过控制点投影变换求取二维裁剪边界,提出了基于特征点集多边形凹凸性的二维边界曲线方向判断法。使用机械零件模型典型型面进行实验,验证了各阶段算法。该算法具有很好的适用性,可进一步扩展应用至复杂曲面边界裁剪。

本文研究了相位谱时延估计算法在直升机被动声定向中的应用.提出了一种改进时延估计精度的新算法.并用实测直升机噪声数据进行了计算机仿真,验证了算法的有效性.仿真结果表明,该算法具有高的时延估计精度和算法鲁棒性,有重要的研究价值和工程应用前景.

为了对低空飞行目标进行定位,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真.该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位,充分利用了基阵间的相干性.仿真表明,该方法具有较高的定位精度.该研究成果可直接用于空中运动目标的定位,也适用于地面运动目标的定位,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位.

加快制造设备互联,提高设备数字化、网络化程度,实现信息的实时传输、设备的泛在感知和数据的快速分析处理是智能制造的关键。基于工业设备上云总体框架,对工业设备上云中的工业数据采集和分析技术、异构网络融合技术、边缘计算和网络安全等关键技术进行分析。指出设备上云存在的问题,并展望了未来的研究方向。

太阳能电池组是发展太阳能发电技术的核心组件,而太阳能电池组技术的关键环节是电池组的焊接过程,提高其焊接自动化程度具有重要意义。针对焊接过程中,人工摆放效率低、成本高等缺点,给出基于机器视觉的解决方案。该视觉对位系统基于美国Cognex公司开发的Vision Pro软件,联合VB.net编程语言进行软件开发。利用采集图像、训练模板和定位、找几何形状等工具,结合相机标定和坐标转化算法,完成特征提取和偏差计算。采用两个相机来提高对位的精度。对位后的电池组摆放误差被控制在±0.5mm以内,满足实际生产需求。实际证明该视觉对位系统对发展绿色能源具有重要的实用价值。

针对逆向工程中大量三维点云数据的跨平台可视化交互难以实时渲染的问题,提出一种多层次动态调度绘制方法。对传统八叉树改进后对点云数据建立邻域空间索引编码,实现空间整体对点云分层划分,使用“分区-子块-点云”预加载调度策略提高海量点云交互效率,结合细节层次（level-of-detail,LOD）控制技术和浏览器Ajax异步调度点云数据控制策略,算法提高了空间查询效率,加快了点云绘制速度,并有效的降低视点移动时的过渡走样现象。实验结果表明：使用算法在高层次细节渲染帧率最终维持在25fps左右,浏览器内存消耗比未处理数据完全加载降低48.5%,实验结果验证了该方法的可行性并取得良好的网络交互三维可视化体验。

航空发动机制造中存在许多弱刚度系统,其中最典型的是深孔镗削系统。深孔镗削由于刚度弱,加工易颤振,制造精度不易保证。文中设计了轴向超声振动镗削系统,在不同主轴转速和进给速度条件下进行对比试验,证明了轴向超声振动镗削相比普通镗削,能够减小切削力,抑制颤振,起到提高系统刚度的作用;孔径精度,内孔表面粗糙度等指标也得到了明显提高。同时轴向超声振动镗削还具有断屑功能,可以有效地解决深孔镗削中堵屑问题。