مهندسي معكوس هندسي با استفاده از يك پروفيل ليزر اسكنر نصب شده بر
روي يك ربات صنعتي
چكيده
اسكنرهاي ليزر با تركيب با ادوات تعيين موقعيت دقيق غالباً در مهندسي
معكوس هندسي (GRE)
جهت اندازه گيري داده هاي نقطه اي مورد استفاده قرار ميگيرند. ربات
صنعتي با عنوان ابزاري براي تعيين موقعيت، قبلاً داراي دقت پاييني بوده
است، اما مزيت كنترل عددي، سريع و انعطاف پذير، آن را به عنوان يك
مضمون قابل توجه در زمينه اين تحقيق مطرح ساخته است. بر اين مبنا ما
اقدام به ساخت يك سيستم اندازه گيري بر مبناي اسكنر پروفيل ليزر نموديم
كه بر روي يك ربات صنعتي نصب شده است. در اين مقاله ما نتايج حاصل شده
از تست هاي عملي بر مبناي داده هاي نقطه اي را مورد بررسي قرار
ميدهيم. علاوه بر اين ما نشان خواهيم داد كه چگونه داده هاي حاصل شده
از پروفيلهاي ليزري را ميتوان جهت افزايش دقت در بعضي مواقع مورد
استفاده قرار داد. در نهايت ما روش جديدي را براي قطعه بندي مسطح با
استفاده از پروفيل هاي ليزري پيشنهاد خواهيم نمود.
كلمات
كليدي:
مهندسي معكوس هندسي، سيستم هاي اندازه گيري سه بعدي، اسكن ليزر، قطعه
بندي، رشد ناحيه
مقدمه
مهندسي معكوس هندسي(GRE)
در زمينه مشكلات مرتبط با ايجاد مدلهاي- CAD اشياي حقيقي، از طريق
متناسب سازي داده هاي نقطه سه بعدي كه از سطوح آنها اندازه گيري
شدهاند، مورد استفاده قرار ميگيرد. مقدمه اي در اين زمينه كه غالباً
بدان رجوع ميشود مبحثي ميباشد كه به وسيله واراداي (Varady) مورد
بررسي قرار گرفته است. سيستم هاي اندازه گيري براي اين هدف غالباً بر
مبناي يابنده هاي محدوده ليزري در تركيب با ادوات مكانيكي براي تعيين
موقعيت ميباشند. به منظور بهره گيري در كاربردهاي صنعتي، ترجيح داده
ميشود كه از ادوات تعيين موقعيت كه احتمال كنترل عددي را فراهم
ميآورند استفاده شود بگونهاي كه بتوان نسبت به بوجود آوردن ابرهاي
نقطه اي بدون دخالت انسان اقدام كرد. اين امر منجر به ايجاد ايده بهره
گيري از يك ربات صنعتي به عنوان ابزار تعيين موقعيت شده است
ربات صنعتي با اسكنر پروفيل ليزري به عنوان يك جايگزين قابل توجه در
كاربردهايي مطرح ميباشد كه در آنها سرعت بالا و انعطاف پذيري در تركيب
با هزينه اندك مد نظر است. جدايي يا تفكيك سطح بر مبناي داده هاي سه
بعدي نيازمند آن ميباشد تا نقاط به صورت مثلثي درآمده و پارامترهاي
معمول يا منحني هر مثلثي را بصورت تقريب ارزيابي نمود. در صورتي كه دقت
سيستم اندازه گيري در تناسب بالايي با اندازه كوچكترين سطحي باشد كه ما
در صدد آن ميباشيم، چنين تقريب هايي قابل پذيرش خواهند بود. دقت يك
ربات صنعتي كه به عنوان يك نقطه سه بعدي سيستم اندازه گيري به كار
گرفته شده است نسبتاً اندك ميباشد اما در صورتي كه نرم افزار مهندسي
معكوس هندسي به داده هاي دوربين دسترسي داشته باشد، ما نشان ميدهيم كه
تناسب خطوط و محاسبه فواصل در محدوده يك تصوير دوربين را ميتوان با
دقت بالايي حاصل آورد. ما عقيده داريم كه اين احتمال را ميتوان جهت
افزايش دقت كلي چنين سيستميحتي براي تفكيك سطح انجام داد. در صورتي كه
پروفيل هاي ليزر دوبعدي به خطوطي تفكيك شوند و خطوط پروفيل هاي مجاور
براي تفكيك سطح به روشي مشابه به صورت معمول يا منحني در رشد ناحيه
بكارگرفته شوند، ما عقيده داريم كه نتيجه بهتر خواهد بود. اين امر بدين
علت ميباشد كه خطوط متناسب شده از پروفيل هاي دو بعدي داراي دقت
بيشتري از شبكه هاي مثلثي معمولي يا منحني هاي تقريبي خواهند بود.
