论文摘要：基于三维模型的检测路径规划与仿真关键技术研究

        先进的数字化测量设备为机械制造业中复杂零件的成品检验和加工过程质量控制提供了有效的手段。精确、高效、安全地利用数字化测量设备完成产品检测对制造企业效益的提升具有重要意义。

        论文面向制造企业使用三坐标测量机检测复杂机加结构件的过程，致力于基于三维模型的检测路径规划与仿真技术的研究，在分析和总结企业采用三坐标测量机检测的现状及特点的基础上，展开了相关技术研究，并依托三维检测规划系统平台开发路径规划与测量仿真功能模块，最后进行了应用验证。论文的主要研究内容如下：

        首先，从三维检测规划技术展开研究，介绍了三维检测规划总体技术体系框架和系统开发方案，重点对其中面向三坐标测量机测量过程的检测路径规划、干涉碰撞检查和测量过程仿真环节进行了研究，提出了路径规划与测量仿真功能模块的设计方案、功能方案和系统开发技术架构，构建了系统应用流程模型。

        其次，在分析三坐标测量机测量过程特点的基础上，将测量路径规划抽象为具有多维约束、多目标特性的优化问题，据此构建综合决策与评价模型，并以各约束条件为切入点，对影响路径规划结果的工艺、测量设备、测头摆角、路径长度等因素的优化问题进行了研究。阐述了各因素的优化原则，设计了相关优化算法。对路径干涉检查和测量过程仿真技术进行了研究，设计了基于扫略体求交的干涉检查算法和基于测量路径轨迹离散的测量过程仿真实现方案。

        基于上述研究，针对复杂航空机加结构件的检测需求和测量过程特点，在CATIA环境下利用CAA二次开发方式开发完成了三维检测规划平台，并重点对路径规划、干涉碰撞检查、测量过程仿真等功能算法进行了开发实现。最后，以飞机结构件整体隔框为应用和测试实例，对系统功能和工程应用能力进行了验证。

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