基于形状分布式模型检索的农机装备快速设计方法

作     者：刘洪豪 张开兴 卢山 刘贤喜 LIU Honghao;ZHANG Kaixing;LU Shan;LIU Xianxi

作者机构：山东农业大学机械与电子工程学院泰安271018 山东省农业装备智能化工程实验室泰安271018 山东省园艺机械与装备重点实验室泰安271018 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFD0700100) 山东省农业重大应用技术创新项目(SD2019NJ011) 山东省重点研发计划项目(2019GNC106120) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2020年第51卷第5期

页      码：395-403页

摘      要：为促进农机装备设计重用,提出一种基于形状分布式模型检索的农机装备快速设计方法。首先,对三维模型进行归一化处理,并依次计算模型表面各三角网格面积,根据网格面积将每个模型的三角网格分为Max、Mid、Min 3类,采用Sobol准随机序列对分类后网格交叉组合取点,以采样点数3为基本采样单位对三维模型进行组合式特征点采样;然后,对提取的距离D2、面积D3、曲率C1、角度A3形状特征进行融合,分别计算4种特征值变异系数,以变异系数所占比例作为各形状特征权重,将加权后的不同特征变量值拼接成具有多特征的形状分布直方图,采用χ^2距离度量直方图间的相似性;最后,以VS2010与Matlab 2016b为开发环境,以Open Cascade为几何造型平台,使用自行构建的农机装备关键零部件模型库进行实验。结果表明,在农机三维模型库中,特征查准率由大到小依次为距离D2、曲率C1、角度A3、面积D3特征,本文提出的自适应加权融合特征(AWSD)算法在查全率0~0.5区间内显著优于D2检索算法,在0.5~1.0区间内检索效果与D2特征近似;AWSD算法检索效率符合基本要求,综合检索精度较D2形状分布算法提高了8.5%;拖拉机轮毂与收获机摘穗板检索实例表明,AWSD算法在检索主观满意度方面优于距离D2与曲率C1算法。

主 题 词：农业机械 模型特征提取 设计重用 形状分布 快速设计 

学科分类：081203[081203] 0828[工学-建筑类] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2020.05.044

馆 藏 号：203936130...