【摘要】：針對船板在船板制造過程中出現(xiàn)的變形問題,船廠必須采用一定的精度測量手段來檢測船板變形,并選用合適的火工矯正工藝來矯正船板變形。目前國內大多數(shù)造船廠采用離線測量手段檢測變形,并主要依靠操作工人的經驗選用火工矯正工藝,這使得船板制造過程無法即時評估船板的形狀精度,效率低,可控性差,船板質量無法得到保證。因此,實現(xiàn)船板變形的在線檢測和工藝指導是提高船板制造的效率和質量的關鍵。本文研究虛擬場景和真實場景中的模型位姿注冊問題,建立與真實場景對應物體的初始位姿一致的虛擬場景,并研究操作過程同步更新的原理,實現(xiàn)虛擬場景與真實場景在操作過程中保持對應一致的關系。在虛實注冊和同步更新的前提下,實現(xiàn)矯正操作指引即根據(jù)虛擬場景中的位置與形狀信息在真實場景中在線指示矯正區(qū)域的位置與形狀。研究快速測量與定位指示一體化方法,研制出由二維轉臺和激光測距傳感器組成的硬件設備,實現(xiàn)變形在線測量和定位指示一體化。基于SVD矩陣算法和ICP算法實現(xiàn)船板測量點云和船板虛擬點云的點云配準,并基于對點估計算法計算出船板的形狀偏差。將目前口頭經驗性的火工矯正操作進行標準化、參數(shù)化,形成火工矯正工藝。開發(fā)基于工藝規(guī)則推理的火工矯正工藝數(shù)據(jù)庫,根據(jù)船板變形參數(shù)和用戶設置的船板結構參數(shù),從火工矯正工藝數(shù)據(jù)庫中自動選擇出合適的火工矯正工藝。本文基于虛擬現(xiàn)實研究并開發(fā)了一套軟硬件系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)變形在線檢測與矯正工藝指導一體化。以真實船板的變形檢測和變形矯正為例,驗證了該系統(tǒng)平臺對于船板制造現(xiàn)場的實用性。本文提出的在線檢測與工藝指導一體化方法,不僅可以用于造船工業(yè),還可以用于航空航天、汽車制造等諸多工業(yè)領域。
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U671;U673.3

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本文編號：2580620