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整体叶盘磨抛加工碰撞检测方法

计算机集成制造系统 2020年第12期26卷 3350-3358页

作者：黄智魏鹏轩万从保王洪艳吴献刚王静怡电子科技大学机械与电气工程学院四川成都611731

为有效解决整体叶盘磨抛加工过程中的磨具干涉难题,提出一种兼顾精度及效率的碰撞检测算法和对应不同碰撞方式的磨具避涉策略。首先采用分层有向包围盒(OBB)对磨具进行建模,并用八叉树分割法对叶盘磨抛加工空间进行划分,在分层有向包围... 详细信息

为有效解决整体叶盘磨抛加工过程中的磨具干涉难题,提出一种兼顾精度及效率的碰撞检测算法和对应不同碰撞方式的磨具避涉策略。首先采用分层有向包围盒(OBB)对磨具进行建模,并用八叉树分割法对叶盘磨抛加工空间进行划分,在分层有向包围盒中分层粗检加工空间判断磨具是否存在干涉,通过分离轴理论对检测到碰撞的树叶节点进行准确识别;然后对应不同碰撞方式自适应调整磨具及其包围盒的相关位姿参数进行避涉处理。最终根据提出的碰撞检测和避涉算法开发了一款可视化软件有效地实现了对叶盘类复杂零件磨抛加工的碰撞检测及避涉处理,并对某航空发动机企业的整体叶盘产品进行了磨抛加工实验,结果表明该算法及软件较好地满足了航发整体叶盘表面的磨抛加工避涉和加工质量要求。

关键词：碰撞检测包围盒八叉树分离轴理论避涉策略整体叶盘

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快速计算虚拟物体之间精确接触位置的算法

北京航空航天大学学报 2005年第7期31卷 799-804页

作者：陈学文刘静华丑武胜王田苗北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083

在触觉、力觉交互的虚拟现实系统中,快速计算虚拟物体之间精确接触位置是触觉、力觉交互碰撞检测系统的前提.在这样的系统中虚拟物体大多是多面体模型且是三角形模型,采用层次包围盒法判断物体是否相交,如果相交,采用本文提出的二级检... 详细信息

在触觉、力觉交互的虚拟现实系统中,快速计算虚拟物体之间精确接触位置是触觉、力觉交互碰撞检测系统的前提.在这样的系统中虚拟物体大多是多面体模型且是三角形模型,采用层次包围盒法判断物体是否相交,如果相交,采用本文提出的二级检测算法快速计算出物体的接触位置.该算法首先判断那些相交三角形是异面还是同面,如果是异面,求出一个三角形T2与另外一个三角形T1所在平面的交线,然后再判断该交线与T1之间的位置关系,进而求出有效的相交线段;如果是同面,需要判断两个三角形之间相互位置关系,然后有针对性地求出相关线段之间的交点,从而求出三角形的相交区域.最后用实例验证了该算法的有效性和鲁棒性.

关键词：碰撞检测包围盒接触位置三角面片

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复杂产品装配干涉矩阵自动生成方法

机械工程学报 2016年第1期52卷 139-148页

作者：张闻雷曲蓉霞许美蓉罗小川东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819 东北大学流程工业综合自动化国家重点实验室沈阳110819

现有装配干涉矩阵生成方法极其耗时,且无法精确检测面片模型,难以应用于大装配模型的复杂产品。为此,引入基于投影的干涉检测方法,将三维求交问题转换为二维问题。其中,基于包围盒十字相交可直接检测出零件平移产生的硬干涉,扩展了包围... 详细信息

现有装配干涉矩阵生成方法极其耗时,且无法精确检测面片模型,难以应用于大装配模型的复杂产品。为此,引入基于投影的干涉检测方法,将三维求交问题转换为二维问题。其中,基于包围盒十字相交可直接检测出零件平移产生的硬干涉,扩展了包围盒的功能;利用层次化的虚设面进行模型的三角面片区域规划和相交运算,大幅度减少干涉检测中的三角面片求交次数,显著降低算法时耗;进行基于表示精度的二维三角面片求交,消除检测对象在曲面贴合处的伪干涉,并基于三角面片包围盒等判断干涉的正负方向。在此基础上,提出全面的装配干涉矩阵生成算法。开发Aero Assem装配设计系统,实现了该方法,并以某汽车前轴模型为例进行了应用验证,证明该方法在保证精确性的同时极大地提高了算法效率,能够有效应用于复杂产品的装配设计中。

关键词：装配序列规划装配干涉矩阵干涉检测包围盒

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手术仿真中的碰撞检测研究

计算机研究与发展 2002年第1期39卷 114-119页

作者：魏迎梅王涌吴泉源石教英沙基昌国防科学技术大学人文与管理学院管理系长沙410073 国防科学技术大学计算机学院长沙410073 浙江大学CAD&CG国家重点实验室杭州310027

手术仿真是虚拟现实技术在现代医学领域的一个重要应用 ,快速精确的碰撞检测是保证手术仿真真实性的重要条件 ,手术仿真的实时性和复杂性对碰撞检测提出了更高的要求 .在全面分析了手术仿真中碰撞检测的新特点的基础上 ,给出了一种基于... 详细信息

手术仿真是虚拟现实技术在现代医学领域的一个重要应用 ,快速精确的碰撞检测是保证手术仿真真实性的重要条件 ,手术仿真的实时性和复杂性对碰撞检测提出了更高的要求 .在全面分析了手术仿真中碰撞检测的新特点的基础上 ,给出了一种基于固定方向凸包包围盒层次的碰撞检测方法 ,这种方法不仅能有效地提高碰撞检测的速度 ,而且能适应软组织变形后几何特性和拓扑结构的变化 .具体应用表明。

关键词：手术仿真碰撞检测包围盒固定方向凸包虚拟现实医学

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三坐标测量机无碰撞检测路径的生成

计算机辅助设计与图形学学报 2009年第6期21卷 804-811页

作者：刘达新赵韩董玉德王万龙合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009 合肥文斯特科技有限公司合肥230088

针对三坐标测量机检测路径的优化与安全问题,提出一种无碰撞检测路径的生成方法.先对测量点按其参数加权和大小规划检测顺序形成初始路径,再通过对测头扫描体表面与零件表面求截面交线进行碰撞检测,结合轴向包围盒过滤提高碰撞检测的效... 详细信息

针对三坐标测量机检测路径的优化与安全问题,提出一种无碰撞检测路径的生成方法.先对测量点按其参数加权和大小规划检测顺序形成初始路径,再通过对测头扫描体表面与零件表面求截面交线进行碰撞检测,结合轴向包围盒过滤提高碰撞检测的效率;对于碰撞的路径段,先对可能存在的外圆特征进行碰撞规避,再对其他碰撞采用启发式规则进行避障移动规划,结合设计的一个扩展包围盒进行避障点设定.最后通过实验验证了文中方法的可行性.实验结果表明,该方法可以在较短时间内生成有效的较优路径,同时能很好地避免碰撞.

关键词：三坐标测量机(CMM) 路径生成碰撞检测碰撞规避包围盒

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基于图像特征的输电线路故障行波存续性判别

电工技术学报 2023年第5期38卷 1339-1352页

作者：黄杨张广斌王潜束洪春昆明理工大学电力工程学院昆明650500

故障行波波头的持续存在是输电线路行波测距和行波保护等得以实施的关键。实际中存在弱故障,现有行波测距与保护缺乏自动判别故障初始波头是否存在和持续,导致行波装置产生错误结果。针对该问题,该文基于初始浪涌波形图像特征及行波在... 详细信息

故障行波波头的持续存在是输电线路行波测距和行波保护等得以实施的关键。实际中存在弱故障,现有行波测距与保护缺乏自动判别故障初始波头是否存在和持续,导致行波装置产生错误结果。针对该问题,该文基于初始浪涌波形图像特征及行波在输电线路往复传播规律,提出一种输电线路故障行波波头存续性的判别方法。首先分析了故障行波波头阶跃性和后续行波的产生规律,进而提出构造与初始波头具有良好紧密型的包围盒,计算包围盒内故障行波和外切线构成面积与整个包围盒面积的饱和度,由饱和度判定初始波头的存在。进而对存在初始行波波头的情况,基于后续波头到达时序、波头幅值、斜率等相对特征,实现后续行波持续性判别。大量仿真和现场实测数据表明,该方法能够可靠判定故障行波的存续性,有效避免波头不存在的情况下行波装置的误动。

关键词：波形图像行波初始波头存续性饱和度包围盒输电线路

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基于装配序列规划的爆炸图自动生成方法

机械工程学报 2010年第21期46卷 149-157页

作者：于嘉鹏王成恩张闻雷东北大学辽宁省复杂装备多学科设计优化技术重点实验室沈阳110004 东北大学流程工业综合自动化教育部重点实验室沈阳110004 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004

提出利用装配序列规划算法及零部件几何信息自动生成复杂产品爆炸图的方法。为解决零部件在倾斜方向上的拆卸可行性分析的难题,将现有干涉矩阵结构扩展到零部件局部坐标系轴向。从几何可行性和装配成本角度,利用装配关系矩阵及可定制优... 详细信息

提出利用装配序列规划算法及零部件几何信息自动生成复杂产品爆炸图的方法。为解决零部件在倾斜方向上的拆卸可行性分析的难题,将现有干涉矩阵结构扩展到零部件局部坐标系轴向。从几何可行性和装配成本角度,利用装配关系矩阵及可定制优先级的指标,每次逐级筛选出最优拆卸零部件、方向及并行性,以构造最优序列。按结构紧凑性及序列可读性原则,在读取拆卸序列过程中,利用直接提取的两类零部件包围盒和实时计算的累积包围盒求取零部件位移矢量并驱动零部件移动,从而生成爆炸图,并自动实现装配追踪线及技术图解等相关功能。在UG平台下开发应用系统,结合齿轮减速器爆炸图实例及比较,说明本方法在爆炸图生成效率及可视化效果方面能够满足工程应用要求,可极大地降低手工生成爆炸图的工作强度。

关键词：装配序列规划爆炸图干涉矩阵包围盒

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大型高功率激光装置下装系统的碰撞检测

重庆大学学报（自然科学版） 2011年第1期34卷 21-25,52页

作者：谢志江刘其南袁晓东李诚重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

分析了大型高功率激光装置在线可替换单元装校过程的特殊性,建立了基于区域划分的下装系统的方向包围盒,在包围盒的计算中引入闵可夫斯基和的概念,并在其基础上对分离轴的选择进行优化组合,结合碰撞的局部性原理,构建了一种动态的OBB(Or... 详细信息

分析了大型高功率激光装置在线可替换单元装校过程的特殊性,建立了基于区域划分的下装系统的方向包围盒,在包围盒的计算中引入闵可夫斯基和的概念,并在其基础上对分离轴的选择进行优化组合,结合碰撞的局部性原理,构建了一种动态的OBB(Oriented Bounding Box)层次树检测方法,经过中国大型高功率激光装置下装系统的装校仿真实践,结果表明这种划分区域的连续检测方法高效可靠。

关键词：惯性约束聚变闵可夫斯基和包围盒在线可替换单元碰撞检测

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基于有界k-d树的最近点搜索算法

华中科技大学学报（自然科学版） 2008年第7期36卷 73-76页

作者：刘宇熊有伦华中科技大学机械科学与工程学院数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

提出了一种基于有界k-d树的最近点搜索算法.算法的原理是:由根节点中的包围盒确定树中数据的空间范围,并在搜索过程中不断划分包围盒来缩小搜索范围,同时递归地计算查询点到包围盒的距离.结合优先级队列,基于有界k-d树的最近点搜索算法... 详细信息

提出了一种基于有界k-d树的最近点搜索算法.算法的原理是:由根节点中的包围盒确定树中数据的空间范围,并在搜索过程中不断划分包围盒来缩小搜索范围,同时递归地计算查询点到包围盒的距离.结合优先级队列,基于有界k-d树的最近点搜索算法拓展到搜索按距离远近排列的多个最近点.实测和仿真分析表明,本搜索算法的计算效率高于传统的搜索算法.

关键词：逆向工程最近点搜索有界k-d树包围盒