مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شناسایی نواحی مربوط به رویه‌ی جاروبی از داده‌های ابر نقاط با استفاده از تئوری رویه‌های سینماتیک و جابجایی‌های لغزش‌پذیر

نویسندگان
1 دانشجوی دکترا دانشگاه بیرجند
2 دانشیار هیات علمی- دانشگاه بیرجند
چکیده
یکی از مهمترین مسائل مورد بررسی در زمینه‌ی مهندسی معکوس، شناسایی بهترین رویه برای تقریب زدن داده‌های ابر نفاط است. رویه‌ی جاروبی یکی از انواع رویه‌های رّویه‌دار است که علاوه بر کاربردهای فراوان در نرم‌افزارهای طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر، تمامی شرایط لازم برای استفاده در نرم‌افزارهای مهندسی معکوس را نیز دارد. مهمترین مشکل جهت استفاده از رویه‌های جاروبی برای کاربردهای مهندسی معکوس، شناسایی نواحی متعلق به آن از میان داده‌های ابر نقاط است. در الگوریتم ارائه شده در این مقاله روشی برای شناسایی این نواحی به صورت خودکار ارائه شده است. این در حالی است که در اکثر پژوهش‌های قبلی شناسایی ناحیه‌ی مربوط به رویه‌ی جاروبی توسط کاربر انجام می‌شود. در این مقاله با استفاده از فرمول‌بندی رویه‌های سینماتیک و مفهوم حرکت‌های لغزش‌پذیر، روشی کلی برای شناسایی رویه‌های جاروبی با منحنی مرکزی و پروفایل دلخواه ارائه شده است. برای این منظور، در ابتدا داده‌های ابر نقاط با توجه به معیار حرکت لغزشی با استفاده از الگوریتم تکرارپذیر ناحیه‌بندی می‌شوند و سپس با ارائه الگوریتمی موثر و با استفاده از مفهوم دسته‌بندی سلسله‌مراتبی و تشکیل گراف دوگان، بخش‌های مربوط به رویه‌ی جاروبی شناسایی می‌شود. روش پیشنهادی جهت اعتبار سنجی بر روی مدل‌هایی با شرایط مختلف پیاده‌سازی شده‌است. مشـاهده می‌گردد که نتایج بدست آمده با شرایط واقعی مدل تطابق خوبی دارند که این امر نشان دهنده‌ی کارآیی این روش در شناسایی رویه‌ی جاروبی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Sweep Surface Detection from Points Cloud Data using Theory of Kinematic Surfaces and Slippable Motion

نویسندگان English

Amir Reza Miandarhoie 1
Khalil Khalili 2
چکیده English

One important problem investigated in reverse engineering (RE) field is finding the best surface to approximate point cloud data. Swept surface is a surface type that in addition to various applications in CAD/CAM software, satisfies the whole standards required for use in RE software. The most important problem in utilization of swept surfaces for RE purposes is the finding of the areas belonging to it out of point cloud data. Through an algorithm presented in this paper, a method has been introduced to find these areas automatically. Currently, this process is performed by user intervention. In this paper, using kinematic surface formulation and slippable motion concept, a general method to find swept surfaces with any arbitrary central curve and profile is introduced. To this end, point cloud data are processed regarding slippable motion criterion using iterative segmentation algorithm, then by presenting an effective algorithm and employing the concept of hierarchical classification and drawing the dual graph, swept-surface-related areas are found. The introduced method is implemented in several models with different conditions for validation. It is observed that the results have good agreement with real model condition, showing the efficiency of this method in finding the swept surface.

کلیدواژه‌ها English

Reverse engineering
Swept surface
Iterative segmentation
kinematic surface
Slippable surface