航空葉片檢測方法研究及系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).pdf

1、葉片是航空發(fā)動機(jī)的核心部件之一，其加工質(zhì)量直接影響到整個(gè)發(fā)動機(jī)的性能。葉片由復(fù)雜的自由曲面組成，難以定位加工。自適應(yīng)加工則可以解決這一問題，這就要求在加工之前對葉型進(jìn)行檢測定位。常見的葉片檢測方法雖然有著自身的優(yōu)勢，但仍具有局限性。針對這一情況，本文開展對葉片檢測方法的研究，開發(fā)出一套航空葉片檢測系統(tǒng)，對其進(jìn)行精密定位。該系統(tǒng)具有較好的檢測精度和較高的檢測效率，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文結(jié)合硬件及軟件兩個(gè)方面對葉片檢測系統(tǒng)

2、進(jìn)行了研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)的測量原理，提出了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，對機(jī)械系統(tǒng)、探測系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的原理、設(shè)計(jì)方案及各部分選型做了詳細(xì)的說明。對葉片測量系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行了總體規(guī)劃，采用模塊化思想，將軟件系統(tǒng)劃分為初始化、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)配準(zhǔn)以及數(shù)據(jù)評價(jià)等模塊，并對各模塊的功能進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。由于葉片測量坐標(biāo)系與其設(shè)計(jì)坐標(biāo)系之間不統(tǒng)一，而葉片的加工是根據(jù)設(shè)計(jì)坐標(biāo)系進(jìn)行的，因此需要通過配準(zhǔn)將兩個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)一起來。傳統(tǒng)的ICP配準(zhǔn)算法對迭代初值

3、要求嚴(yán)格，搜索對應(yīng)點(diǎn)對速度較慢，造成迭代時(shí)間過長。針對這些缺陷，本文提出了兩步配準(zhǔn)方法：首先利用PCA法對點(diǎn)云進(jìn)行初始配準(zhǔn)，為ICP算法提供良好的迭代初值；然后采用改進(jìn)的ICP算法進(jìn)一步優(yōu)化配準(zhǔn)結(jié)果。采用KD-Tree進(jìn)行最鄰近點(diǎn)搜索，提高ICP算法中對應(yīng)點(diǎn)對的查找速度。通過歐式距離闕值以及法矢量闕值進(jìn)一步提高對應(yīng)點(diǎn)對的匹配精度。仿真實(shí)驗(yàn)表明，改進(jìn)的配準(zhǔn)算法能夠有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng) ICP配準(zhǔn)算法的缺陷，具有較好的配準(zhǔn)效率及配準(zhǔn)精度。為了向自