CMM/CAD集成系统中IGES后处理器的开发

介绍了IGES文件结构，探讨了用IGES文件作为数据交换文件开发IGES后处理器，实现CMM（三坐标测量机）与CAD集成，从而使三坐标测量机智能化，说明了将IGES文件中目录各目段和参数数据段结合起来，对不同实体类型进行不同的处理，同时对组合实体和结构实体做出特殊处理的提取零件信息的方法，详细讨论了从IGES文件中提取信息和构成适用于三坐标测量机系统的输入数据的处理过程。     

基于改进遗传算法的三坐标测量机光学测头的标定

针对三坐标测量机上安装激光测头时机械调整误差大以及传统补偿算法鲁棒性差的缺点，提出了三坐标测量机非接触扫描测量时PH10回转体上光学测头安装姿势误差的补偿方法，建立了安装姿势误差的数学模型，通过对标准球球心的最小二乘拟合，给出了误差模型待标定参数的无约束最优化目标函数的惩罚函数形式，提出了一种改进的遗传算法，在并行组合模拟退火算法中采用了改进的多点交叉算子和自适应变异算子，同时使用了两次最优保存策略，通过仿真实验证明了算法求解的精确性．     

非正交坐标测量机下REVO测头参数及误差标定

针对基于正交式坐标测量机设计和应用的REVO五轴测量系统,在非正交式坐标测量机下应用不能实现自标定的问题,基于对称和反转原理,提出了测头参数和误差项的一系列单项标定方法,通过测量机单轴小范围辅助运动测量量块,实现了非正交坐标测量机下REVO测头的参数和误差标定,避免了大范围运动测量机主轴所产生的运动误差给标定结果带来的影响.通过实验验证了所提出标定方法的精确性和有效性,经过标定和误差补偿后,平均测量误差从18.1μm降低到了0.8μm.实验结果表明:所提出的方法操作简便,精确度高,具有很好的溯源性.     

Revo测头的自适应测量算法及位置反解

为解决关节臂式三坐标测量机测量精度低的致命弊端,在三坐标测量系统中采用Revo测头.经分析系统的结构特点,确定了转动关节与测杆姿态的几何关系并构造测量时的接近矢量,实现测杆姿态的控制.在此基础上,提出一种基于初始姿态的自适应测量算法,根据数据点的坐标,求得测杆姿态最小变化量,结合位置方程求得该姿态下的位置反解.实验表明：该算法可实现测头姿态的精确控制和位置反解的计算,为具有Revo测头高自由度关节臂式三坐标测量系统的发展和运动学问题的深入研究奠定了理论基础.     

回转曲面测量技术

针对回转体曲面，提出了一种利用三坐标测量机和回转工件台，在工件连续转动过程中，让测头沿母线运动，在圆柱坐标系中进行测量的方法．该方法具有测头的运动简单、安全、可靠性高、效率高等优点．论述了其工作原理、圆柱坐标的提取以及一些关键技术，包括测头系统的作用半径标定、转台回转轴线位置确定、被测零件的自动定心技术等．研制了由三坐标测量机、回转工件台、测头回转体和非接触激光三角法测头组成的实验系统，对易碎石膏零件进行测量，精度可以达到0．02mm．     

基于USB2.0的高速数据接口卡的设计及研究

通用串行总线USB是一种新型的计算机总线,简要介绍了其特点,并以CYPRESS公司生产的CY7C68013芯片作为通信及主控芯片,采用GPIF实现FIFO传输,开发了基于USB2.0协议的高速的数据采集和传输系统,实现了计算机与三坐标测量机之间的快速、便捷、可靠的数据传输。     

智能坐标测量系统中零件位姿自动识别

零件位姿自动识别是实现三坐标测量机智能化的关键技术．设计了基于图像不变矩和神经网络的图像匹配与识别算法，将被测零件的虚拟图像与实际图像进行匹配，实现了零件放置姿态的识别功能．由图像几何矩计算出零件在实际图像中的位置和方向，经过像平面坐标系至机器坐标系的转换，得到零件在机器坐标系中的位置和方向．实验结果表明，此零件位姿自动识别方法是智能且高效的，识别算法的重复精度小于0．1mm，识别系统的最大空间定位误差不大于0.6mm．     

智能坐标测量技术中工件可视化的研究

给出了一种将CAD三视图描述的工件三维立体图形直观地呈现于计算机显示屏上的方法，通过对CAD三视图进行几何信息提取、二维环重构和三维特征匹配等一系列操作重构出工件的三维立体图形，采用简化的构造实体几何(CSG)模型对工件进行可视化，使之栩栩如生地呈现于计算机显示屏上，可视化技术是智能坐标测量技术的基础，它对于实现工件自动定位、检查测量路径的合理性和防碰撞检测等具有重要意义。