【《基于FARO扫描仪的某轴类零件的实物模型数据获取分析案例》1300字】

基于FARO扫描仪的某轴类零件的实物模型数据获取分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u854基于FARO扫描仪的某轴类零件的实物模型数据获取分析案例 1145151.1数据采集设备介绍 144751.2测量方法原理 21.1数据采集设备介绍在本次设计中我们使用到的是FARO扫描仪，对某轴类零件的点云数据进行采集，在采集的过程中，未了避免零件在扫描时反光，以及避免零件的黑色部分吸光，我们需要对零件表面喷涂显影液。如图1.1所示，FARO扫描仪是用于将扫描对象实体模型转化为数字化点云数据模型的设备，FARO扫描仪属于三坐标测量机，拥有高精度、耐久性、高科技和低成本效益等诸多优点，与同型号采用点接触的FARO钛金测量臂相比，选择使用激光扫描的FARO三坐标测量臂精度更高、成本更低，是集经济型、一体化于一体的便携工具。它的缺点则在于定位困难，由于本体为三坐标测量机，因此要想得到准确无误的点云数据，必须在每次移动位置后重新进行定位，否则由于自身基准的位置移动，点云数据的精确程度无法得到保证。图1.1FARO测量臂1.2测量方法原理对于最常见的三坐标测量机而言，逆向工程常用的测量技术为接触式测量。其传感器的主要形式为各种不同直径和形状的探针即接触测头，如图1.2所示。图片来源于网络它的工作原理是使用探针物理性的沿物体表面接触运动，被测物体表面的反作用力使探针发生形变，这种形变触发测量传感器再将测出的信号转化为数字信号反馈给控制系统，最后经过计算机处理得到最终所测点位的二维坐标。图1.2接触式探头接触式测量方法的优点是可以对被测物体边界精确测量，同时不受被测物体表面的颜色和光照限制[1]，测量精度较高。但这种测量方式的缺点也同样明显：首先测量探头需要与被测物体表面产生接触，对于软质材料或超薄材料而言，存在接触力导致测量精度不高；其次由于是接触式逐点方式进行测量，所以速度慢，效率低；最后由于接触式测量是利用的探头感应，测得的数据是测头的球心位置，故需要进行测头半径补偿。正是因为存在上述种种原因，接触式测量方法满足不了大众的需求，许多企业开始寻找新的测量方法，非接触式测量方法因运而生。如FARO企业就在三坐标测量臂的基础上改进了测量方法，推出了上述的一款新的产品：FARO扫描仪，该产品所运用的就是非接触式测量方法。非接触式测量方法是在使用光学、声学、磁学等领域的相关测量技术的基础上，通过激光技术、声波传感技术、电磁感应技术的实际应用，将测量收集得到的产品零件的表面三维数据在经过适当的算法转化为软件三维空间里的点数据，这种方法相比于接触式测量方法，测量效率要高很多，但得到的数据要大得多，增加了预处理和曲面重构的难度[1]。常见的光学测量方法的工作原理有激光三角法、结构光测距法等。结构光法是把一定形式的光源投影到被测物体表面，因为被测物体表面高度的限制，光栅影线发生变形，利用两个镜头获得不同角度的图像，再通过解调变形光栅影线，就可以得到被测物体表面的整体三维坐标[1]。非接触式测量探头与物体模型不发生接触，如图1.3所示。所以无须进行测头半径补偿，也可直接测量橡胶纸制品、工艺品等材质较软的物体。它测量速度快，面积大，数据也相对较完整。但非接触测量方法对物体表面的