摘要：针对当前工作人员通过二维图纸或者三维CAD模型来检测零件时存在的效率低下等问题,提出一种基于增强现实的产品质量信息传递方法.首先以制造特征为基本载体提取三维CAD模型的产品质量信息;然后离线生成待测模型的多视角模板图像集,并建立模板图像与制造特征之间的关联关系;最后根据摄像机获取的制造现场实时图像建立实时图像与模板图像之间的匹配关系,并根据匹配模板图像的关联信息初始化相机姿态,利用此姿态实现产品质量信息在真实制造现场场景中的叠加.实验结果表明,该方法可以有效地实现产品质量信息在制造现场的传递,提高产品的质量检测效率和减轻工作人员的负担.

摘要：骨科患者的骨骼通常存在畸形或坏损,修复性骨科临床中比较普遍地采取髋关节置换术及膝关节置换术,为此,提出一种对坏损股骨模型快速修复的方法.首先基于网格分割计算坏损股骨未受损区域的形态参数,并基于参数分析在样本库中检索最匹配模型;然后移植最匹配模型的相应区域对患骨的坏损区域进行修复.实验结果表明,该方法能有效地对股骨模型的病变区域实现快速修复,还原其正常形状,从而获取解剖上准确的股骨三维模型,可对骨科假体设计及手术过程提供重要支持.

摘要：B-Rep模型对称性识别能有效地提高CAE分析效率.针对现有方法通过识别B-Rep模型所有局部对称性来确定全局对称性,效率较低的问题,提出一种基于部分先验识别的B-Rep模型全局对称性识别方法.该方法以一致面集为对称性识别单元,首先利用先验知识快速确定部分局部对称性,然后通过几何推理逐步缩小候选对称性识别范围,最终快速确定B-Rep模型全局对称性.实验结果证明,文中方法鲁棒性高且识别速度快.

摘要：为降低装配CAD模型CAE分析的运算规模,提出一种全方位利用装配CAD模型的装配关系、以一致构件集为对称性识别单元识别静态装配CAD模型全局对称性的方法.首先构建配合图,同时利用装配关系实现装配体构件局部坐标到全局坐标转换;然后从装配级、零件级、几何级自上而下地实现一致构件集划分,再分别利用单约束与多约束规则确定一致构件集对称性;最后根据一致构件集序列顺序,通过对称性合并与验证逐步确定装配CAD模型全局对称性.实验结果表明,该方法能有效地识别装配CAD模型全局对称性.

摘要：为快速设计符合特定个体患骨的个性化接骨板,提高接骨板与患骨的贴合性,提出了基于骨骼模板映射关系的个性化接骨板快速设计。首先,基于已有骨骼平均化曲面模型进行表面区域分割成骨骼模板,并建立接骨板类型与模板之间的对应信息;然后,将已修复受损骨骼(目标骨骼)模型映射到模板上,在模板上选出适合此受损形状的接骨板类型;最后,通过模板到目标骨骼反映射获取一组新的语义参数,自适应生成适用于受损骨骼的个性化接骨板。实验结果表明,所提方法能有效提升个性化接骨板的设计质量与效率,并通过三维打印对接骨板与目标骨骼贴合性进行有效验证,为后期的接骨板的制造提供了有力保障。

摘要：为快速设计符合患骨的多类型系列化接骨板,减少手术中接骨板的调整次数,提出基于特征点映射关系的接骨板快速系列化设计方法.首先基于已有骨骼平均化点云模型构建曲面模型,并对其进行参数表示生成骨骼特征模型;其次基于骨骼特征模型的感兴趣区域重构出以特征线为中心的接骨板贴合面,并对其配置参数生成贴合面特征;最后建立骨骼特征模型的感兴趣区域和接骨板贴合面两者特征点间的映射关系,实现接骨板贴合面随感兴趣区域变化,从而通过后期加工处理生产出系列化接骨板.以桡骨远端掌侧接骨板和胫骨近端内侧T型接骨板为例进行实验,验证了该方法的有效性和可行性.

摘要：针对已有的基于内容的三维CAD模型检索技术难以保证检索结果关联工艺的可重用性,需要设计人员进一步甄别其重用价值的问题,提出一种关联工艺引导的型腔类零件局部结构检索方法,以从基于制造特征的结构化工艺数据中查找关联工艺可重用的相似三维几何.首先建立特征关联工艺参数化驱动模型,从特征加工几何、加工精度、刀具几何角度揭示特征实例关联工艺的参数化驱动特性;然后以特征实例关联工艺为参考,建立基于中轴转换的特征相似性评价模型;最后提出基于子图同构的相似局部结构提取算法,并且计算相匹配局部结构之间的相似度.在CATIA平台下开发了原型系统,并验证了文中方法的有效性.

摘要：为解决骨骼参数快速测量与受损骨骼修复问题,提出一种带有语义参数的骨骼模板构建及其变形方法。首先,基于已有的平均化骨骼模型,通过人工标注几何参考元素的方式生成含有语义参数的骨骼模板。其次,为测量目标骨骼参数,利用模板配准与特征点映射方式实现骨骼参数的自动获取,并建立参数间约束关系。最后,根据受损骨骼测量参数与约束关系指导骨骼模板进行整体变形,基于三棱锥截面分割与配准,进行局部几何修改,实现受损骨骼在形态与细节上的修复。以长骨中的股骨为例,通过对受损骨骼进行复原验证了所提方法的有效性和可行性,进而为后期骨科植入物个性化设计等提供便利。

摘要：针对骨骼受损类型复杂多样、难以自动判别的问题,提出一种基于神经网络和体素模板的骨骼受损类型自动判别方法.首先构建一种区域分割且规则化的体素模板,以有效地表征形态结构不规则的骨骼受损区域;然后建立一种受损骨骼与体素模板之间的同构映射,用于提取受损区域的体素信息,并依此生成受损类型体素样本库;再结合医学先验知识定义一种受损区域体素间的约束关系,将连续受损区域作为单元,对同类型样本进行组合以扩充样本库;最后设计和训练神经网络模型对骨骼的受损类型进行自动判别.实验中采集352份股骨受损样本,其预测结果与骨科医师的临床诊断结论相比,准确率达97%,且分类准确率、时间性能和所识别的受损类型数目优于现有文献方法,结果表明,该方法能够辅助医生快速、有效地判断患者骨骼的受损类型,为骨折手术中内固定植入物的选取提供理论基础.

摘要：为了解决绞吸式挖泥船传统培训方法的一些不足,针对绞吸式挖泥船的施工操作流程和施工环境展示,设计了基于Unity3D的绞吸式挖泥船虚拟仿真系统。针对铰刀切削地形变化的仿真,采取了自动网格变形、贴图变化的方法;配合石块碎裂和管道内泥砂比重的粒子数量模拟,再通过寻路算法实现了2D平面的泥砂路径模拟;通过虚拟交互设备实现立体显示和人机交互,实现更好地虚拟仿真效果。