Open Contours Extraction of Rotational Surface Oriented to Layer Measurement

With layer-measured contours, an algorithm that can extract the contour segments from a rotational surface is presented. The extraction can be divided into two stages, i. e. the rough segmentation and the refinement. In the rough segmenting stage, an optimal contour matching method is put forward to find similar contour segment from another closed contour with respect to the seed contour. In the refining stage, an iterative way that can extract a circular arc precisely is presented based on parameters identification and contour-ends expanding/shrinking operation. The algorithm can extract the open contour segments from a rotational surface precisely, as demonstrated in the examples. Based on the work of this paper, further research, such as parameter identification of 3 - D surface and CAD model creation, can be conducted.     

基于遗传算法的机器人作业单元布局优化

针对机器人作业单元内设备的布局问题，提出了一种基于遗传算法的优化布局方法.引入了工程师的经验和知识描述布局过程中的作业单元空间及机器人运动学约束，减小了优化空间，提高了算法的收敛速度.基于压铸作业的实例研究结果表明了该方法的有效性.该方法已与商业化的机器人编程与仿真软件相结合，表现出了较高的实用价值.     

快速原型加工过程的计算机仿真

通过研究快速原型（RP）加工中的实时切片模块、轮廓线偏置模块和扫描路径优化模块，开发了RP加工过程的计算机仿真系统，再现了RP加工的实际情况，其中实时切片模块可以处理切层和三角面片相交的各种情况，是对现有切片算法的重要改进。各模块只需略加改动即可用于实际的RP加工。     

断层测量反求工程中的关键技术

研究了由断层测量轮廓序列重构零件CAD模型的关键技术。根据截面的面积、形心位置等属性，并结合轮廓串匹配技术，提出了封闭轮廓集 分割算法。一个封闭轮廓由圆弧、直线段等规则形状的轮廓段和自由曲线段组成。为了抽取开放的规则轮廓段，提出了特征参数识别和特征轮廓抽取交互进行、有机结合的技术。为了抽取开放的自由曲线段，提出了基于转角映射的特征连接点辨识技术。进一步抽取开放轮廓集时，要解决相邻层上开放轮廓段的匹配问题，提出了基于串匹配的轮廓优化分割技术。实例表明，所提出的轮廓集分割算法可以实现规则形体表面和自由曲面对应开放轮廓集的精确分割。此外，文中对特征的分割策略、参数识别等问题提出了可行的解决方案。     

断层测量反求工程中的封闭轮廓集分割技术

针对由序列断层测量轮廓的三维重建，提出了基于物体结构特征的封闭轮廓集分割算法。算法中首先采用多边形的包含判定、封闭轮廓截面属性（如面积、形心位置、内外属性等）的比较对轮廓进行粗略分割，若不能分割出唯一轮廓时，进而通过轮廓串比较的方法作出筛选。为了解决复杂结构的轮廓集分割，算法同时采用了分段重构与拼合的分割策略，结果表明，文中的算法不仅分割速度快，分割轮廓准确，而且适用于具有复杂形状和结构的零件。     

放电通道的波动性与电火花加工机理

基于放电通道的波动特性,并考虑放电通道中等离子体的双极扩散效应,对电火花加工机理进行了研究。指出放电通道的波动可以分解成纵波和横波2个分量,并分别进行了短、长脉冲加工时横波和纵波对材料蚀除的不同影响,提出放电通道位形和位形平衡的概念。根据计算机仿真实验,得出了短、长脉冲加工时瞬时放电通道半径、放电通道位形半径以及最终放电痕半径三者之间的关系。对材料的抛出机理作出了和实际加工相符合的解释。     

基于机器视觉的烟箱包装带识别定位算法

为了提高烟箱拆包的效率,提出了一种基于机器视觉的烟箱包装带识别与定位算法.首先将采集到的RGB颜色空间的彩色图像转换为OHTA颜色空间中的灰度图像,通过采用复合动态阈值法在变化光线强度下将箱体与背景分割开;然后用BLOB滤波算法滤除图像中的噪声,沿箱体主轴利用剪切点搜索算法识别并定位了各条包装带的剪切位置.利用开发的智能烟草拆箱机器人系统,进行了大量的试验,结果表明:系统在光照强度为150～400 lx范围内,能对白、黑,灰、紫、青、黄、绿、蓝、咖啡色等9种颜色的包装带进行识别、定位,最大误差为7 mm,检测时间最长190 ms,满足实用要求.