模锻叶片快速测量及误差分析方法研究

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.........总结本研究的任务：对模锻叶片扫描模型的配准及叶片截面特征参数的提取等关键技术进行研究，并完成模锻叶片分析软件的开发。本研究开发的模锻叶片扫描评价系统借助机器人、三维扫描仪完成数据采集，使用模锻叶片分析软件完成数据处理，实现了模锻叶片的扫描采集数据处理结果输出的自动化解决方案。本研究以应用需求为导向，对软件系统进行了基于功能的模块划分，分别分析了各个模块的功能要点以及技术上的实现方案，对其中的模型配准及截面分割等关键技术进行了深入的研究，并分别进行了实验分析，与三坐标测量机进行结果对比，证明了系统的精度满足使用要求。具体内容如下：（1）比较了各种扫描仪方案，包括扫描仪精度、效率等特点，针对需求选择了双目结构光式扫描仪配合机器人的扫描方案；阐述了满足精度要求的 STL 扫描模型精简预处理方法，为使用本研究开发的模锻叶片分析软件处理数据做好了准备；（2）根据实际配准需求，针对不同类型的模锻叶片模型，研究了两种模型配准方案：基于标记点提取的 SVD 配准算法及基于手动选点的 ICP 自动配准算法，分别应对模锻叶片中有标记孔与没有标记孔的模型配准要求；通过实验分析了标记点提取精度及配准算法对误差分析造成的影响，经讨论，本研究的配准算法满足使用要求；（3）在采用合适的配准方案进行配准后，进行了模型的整体误差与采样点误差计算，并按照软件需求方的要求完成了误差谱图的绘制，实现了手动采样与输入坐标采样两种采样点误差求取方式；在与 Geomagic 进行采样点误差计算的对比实验中，对相同采样点的误差进行了对比，经讨论，本研究的误差计算精度满足使用要求。..........参考文献（略）