[发明专利]一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法

说明书

本发明公开了一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，包括以下步骤：(1)读入螺旋桨叶三维CAD模型提取顶点集；(2)根据所述顶点集分析几何拓扑信息自适应生成疏密因子；(3)根据所述顶点集基于K‑Dtree搜索算法的密度描述子建立；(4)综合所述疏密因子与密度描述等约束分割区域并生成T样条表征原像；(5)根据所述局部域依自适应采样准则生成分块基础测点集；(6)对所述分块基础测点构造T曲线，与初始表征曲线配准逼近，迭代插值自适应生成结果测点集；(7)对得到结果测点集依路径最优化原则生成智能规划路径。本发明具有良好自适应性，可适应不同型号螺旋桨叶，测点布置合理且位置坐标精度高，实现了螺旋桨叶的高精度检测。

技术领域

本发明涉及螺旋桨叶片的质量评估领域，具体涉及一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法。

背景技术

复杂零部件是海装部件的核心，螺旋桨作为大型自由复杂曲面类工件，其快速高效、精度稳定的测量检测成为制约其加工效率和质量精度的主要因素之一。对螺旋桨叶待测面要素测点规划，进而完成产品检测尤为重要。目前，企业大多使用人工螺距规，对桨叶的测点规划尚需人为主观预估，导致测量精度浮动较大，测点表征描述力低。虽然已有机构在该问题上展开通过螺旋桨面测点描述其面型精度研究，但仍存在较多问题。

申请号为CN202011370807.6的专利提出一种基于曲面配准的螺旋桨叶片质量评估方法，其将简单参数化节点作初始测点，依测点分析测量路径，解决了人工现场测点规划的问题，但该方法仅提取简单节点，待测表征描述性较差，精度难以保证。申请号为CN201010541227.9的专利提出一种基于三维扫描的复杂结构最优测点规划方法，其基于扫描仪测距与待测要素几何场做测量圆，规划测点区域，但该方法主要于精度指标较低场合，不适用精密测量。申请号为CN201611068077.8的专利提出多功能电动无人机螺旋桨检测平台，其通过无人机检测技术解决了螺旋桨检测过程烦琐、时间长等问题，但该方法针对不同型号桨叶需测点重新规划，自适应性低，提出一种适用性强、描述力高的螺旋桨叶测点规划十分重要。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，从而解决测点面型描述精度差、适应性低等问题。

技术方案：本发明所述的一种基于T样条的螺旋桨叶自适应测点规划方法，包括以下步骤：

(1)读入螺旋桨叶三维CAD模型提取顶点集；

(2)根据所述顶点集分析几何拓扑信息自适应生成疏密因子；

(3)根据所述顶点集基于K-Dtree搜索算法的密度描述子建立；

(4)综合所述疏密因子与密度描述等约束分割区域并生成T样条表征原像；

(5)根据所述局部域依自适应采样准则生成分块基础测点集；

(6)对所述分块基础测点构造T曲线，与初始表征曲线配准逼近，迭代插值自适应生成结果测点集；

(7)对得到结果测点集依路径最优原则生成智能规划路径。

所述步骤(1)具体为：根据三维CAD软件中导入螺旋桨理论模型数据，分析待测螺旋桨叶片模型描述面片、边和顶点的拓扑信息，提取三角面片顶点坐标，作为源顶点点云集O。

所述步骤(2)具体为：

(2.1)根据顶点集O，分析拓扑关联，查找共顶点三角形，将曲面表达为三角片f_i组成下的三角网格形式；