CMM示教過程中路徑規劃算法的改進與應用

劉凱，魏雙羽，白躍偉

(上海第二工業大學智能制造與控制工程學院，上海 201209)

0 前言

CMM(Coordinate Measurement Machine)是三坐標測量機的簡稱，是現代精密測量領域的重要設備，借助測量程序它可以實現自動、復雜、批量的測量任務。合理的測量程序要保證CMM系統在自動測量過程中測量傳感器不會與被測工件發生非法碰撞，否則會導致測量任務執行失敗，甚至使測量設備受損。所以測量程序中除測量點外還須包含路徑控制點(后續簡稱為GOTO點)信息。

測量路徑規劃是創建合理測量方案的重要內容，一直是CMM應用領域較熱門的研究方向。其中比較有代表性的研究有：AINSWORTH等提出了基于CAD模型的自由曲面測量規劃方法，使用CAD模型生成采樣點并根據用戶設置的默認參數為選定實體生成測量路徑。龔玉玲等基于點云和幾何特征，優化點云數據后來生成DMIS自動測量程序。周開俊等構建了零件檢測特征群，并基于此在整體上對檢測路徑進行優化。STOJADINOVIC等提出了一種針對棱鏡零件模型的智能檢測路徑規劃，對測點分布、碰撞干涉和路徑規劃做了研究。潘為民等針對葉輪進行了測量路徑規劃研究。葛科迪等提出了一種虛擬夾具離線構造和在線迭代更新的示教編程策略。王飛等人針對飛機進氣管道做了測量路徑規劃算法研究。王喬等人提出了基于CAD模型和光學成像匹配結合的自動路徑規劃方法。項目組在這個領域也開展了相關探索，例如文獻[9]提出了基于空間約束平面集的自動路徑規劃方法。……