一、汽车车身曲面激光自动测量技术研究（论文文献综述）
尹露[1]（2020）在《分布式激光雷达与视觉信息融合关键技术研究》文中指出高等级无人驾驶无论是出于提高性能、稳定性及实现易用性等方面的考虑,还是从冗余观测以提高安全性的角度出发,均需要融合视觉与激光点云信息完成环境感知、目标探测以及建图定位等核心功能。随着无人驾驶技术的不断发展,量产应用已成为必然趋势,系统软硬件方案必将与车辆生产环节紧密结合,出于成本、车规安全以及安装等方面的考虑,低成本、窄视场激光雷达与摄像头绕车身分布式嵌入安装的方案将成为主流。新的应用场景对传感器的配置与安装提出了新的需求,进而给传统的视觉与激光雷达信息融合研究带来了挑战,如何在窄视场甚至无重叠视场的稀疏、高噪数据基础上完成快速、鲁棒而准确的传感器标定及融合应用成为了亟待解决的新问题。本文研究了分布式激光雷达与视觉信息融合过程中的若干关键技术问题,主要包括窄重叠视场甚至无重叠视场情况下的多激光雷达间的外参标定、相机与激光雷达之间的外参标定以及视觉与激光点云信息融合的环境建模与定位等问题,本文取得了如下的研究成果与创新:（1）系统阐述了批量无人驾驶应用过程中技术方案以及传感器选型与部署等方面的发展趋势,并揭示了其对于视觉与激光点云信息融合带来的新需求与挑战。（2）提出了一种基于地面约束与占有格地图距离变换配准的窄重叠视场多激光雷达外参标定方法。所提出的方法不依赖组合导航设备,也不需要提取相关特征实现关联约束,仅基于点云密度分布特征的直接匹配就具有很高的精度和鲁棒性。（3）提出了一种基于高斯过程回归的激光雷达里程计用于无重叠视场的多激光雷达标定,创新性地将高斯回归过程应用于二维环境SDF函数场的优化估计;利用基于高斯过程隐含表面的激光雷达里程计输出的位姿与隐含表面点,实现了基于相对运动约束的初参估计和隐含表面点与环境SDF函数匹配的外参调优。（4）提出了一种基于对应掩模的端到端的外参估计框架用于相机与激光雷达之间外参关系的求解,利用标定场中的棋盘格实现了准确鲁棒的离线标定,利用自然场景中带有语义信息的平面目标,实现了外参数的在线监测与调优。（5）提出了一种基于点、线特征的单目视觉与激光点云融合的SLAM方法,通过激光雷达点云拟合视觉特征深度并构建联合有视觉与激光点云特征的损失函数估计了更为准确的位姿;构建了具有空间尺度一致性的稀疏视觉特征与稠密激光点云地图,利用视觉词袋与激光点云匹配的方法进行闭环检测的交叉验证,提高了闭环检测的召回率与精度。最后基于视觉特征与点云融合的定位图层进行了快速的全局定位。本文的研究成果服务于研究小组的若干无人驾驶应用,为其提供了技术支撑,其中包括应用于德邦物流武汉-上海高速干线无人驾驶重卡、城市环境无人驾驶RoboTaxi测试车辆以及东风技术中心推出的自动驾驶小巴Sharing-VAN plus和多功能小车Sharing-Smart等。
刘桂谦[2]（2020）在《铝钢异种材料光纤激光焊接状态视觉传感及焊缝成形研究》文中研究指明随着社会经济的快速发展,能源短缺和环境污染日益严峻。减少运输车辆的自重和实现汽车轻量化技术,是减少能源消耗及对环境污染的有效手段之一,并成为机械工业、汽车工业和交通工业的关注重点。铝合金具有质量轻、耐腐蚀性好等优点,可部分代替钢作为结构部件。同时钢铁的强度高、能承受较大的动载荷,可以确保结构部件使用过程的稳定性和可靠性。因此,铝钢的连接技术已经成为现前的研究热点。然而铝钢两种金属在密度、熔点和热膨胀系数等物理和化学性质具有较大差异,使得铝钢焊接过程不稳定,焊后容易产生气孔、裂纹和凹陷等缺陷,同时在铝钢结合界面容易形成硬脆性化合物,如何控制良好焊缝成形,这些都是铝钢焊接中的难点。光纤激光焊接具有热影响区小,焊接速度快和深宽比大等优点,可以较好地控制能量输入,有利于实现铝钢异种金属的有效连接。然而,在铝钢激光焊接的过程中,金属间化合物生成、焊缝成形和控制等问题有待进一步研究,为此,本文拟对光纤激光焊接工艺中铝钢异种金属接头形貌形成及焊接状态视觉传感展开研究。首先对铝钢薄板进行脉冲YAG光纤激光焊接,通过设计24组试验工艺参数,获得未熔合、熔合和焊穿三种焊缝成形,观察焊缝局部显微特征,分析激光点能量输入与焊缝成形之间的联系,通过点位移激光传感器测量焊缝的高度,分析焊缝高度与峰值功率、焊接速度、离焦量和脉冲频率之间的变化规律。进而采用大功率连续光纤激光自动焊接系统对铝钢进行连接,通过响应曲面法进行工艺参数优化,分析焊缝宽度和搭接剪切力与激光功率、焊接速度和离焦量等焊接参数之间的关系。发现激光功率和焊接速度的组合,即激光的线能量输入对焊缝宽度和搭接剪切力有显着的影响。通过期望优化的方法得到最佳的工艺参数范围,对2 mm厚板材的铝钢激光焊接中,当激光功率为2.2-2.4 kW,离焦量为0.27 mm,焊接速度在2.8-3.1 m/min区间时,可以获得具有高强度的焊接接头。其次对铝钢激光焊接的搭接剪切强度、焊缝显微组织和接头断裂模式进行研究,并且对焊接过程采用高速摄像仪进行在线视觉检测,分析激光功率、焊接速度和离焦量对搭接剪切强度的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察不同激光功率的焊缝成形和金属间化合物形态,分析接头的两种失效模式。试验结果表明,激光线能量输入影响焊缝成形和搭接剪切强度,在光纤激光深熔焊模式中,铝和钢都发生了熔化,使得金属间化合物生成量增加,在铝钢界面分布不均匀而且影响接头的力学性能和断裂模式,并在接头断裂面的显微图上发现二次裂纹和针状簇形态的化合物。再次对铝钢添加中间层箔片进行激光焊接,分析添加Cu、Ni箔片对焊缝成形和力学性能的影响,通过扫描电镜和能谱分析,对无添加、添加Cu箔和添加Ni箔三种焊缝接头的铝钢结合界面处的金属间化合物进行点、线和面的能谱扫描。最后通过图像处理技术对铝钢激光焊接过程的原始图像,进行时域和频域的特征参数提取,分别提取金属蒸汽面积、飞溅数量和熔池尾部面积三个特征值。通过统计分析和小波包处理特征参数,采用支持向量机建模,通过归一化处理优化模型输入量,运用网格搜索、遗传算法和粒子群优化算法进行参数寻优,实现对焊接过程状态的识别。
陈俊伊[3]（2020）在《基于垂直向量约束的汽车形貌双目主动视觉检测方法》文中研究指明近年来随着汽车保有量的逐步增长,汽车的行驶安全和运行维护成为了人们日益关注的焦点,因此对汽车性能参数的定期检测也成为了汽车运用工程领域的重要研究内容。汽车的形貌检测是汽车检测研究的重要组成部分,而基于机器视觉的三维重建技术也已成为包括汽车在内的物体形貌检测的重要方法。由于基于机器视觉的汽车形貌检测方法具有非接触测量、自动化程度较高、成本较低等优点并能为判断车辆类型、车辆超限检测、车辆尺寸参数测量等提供可靠的依据,因此研究基于机器视觉的汽车形貌检测方法对车辆尺寸快速检测、车辆智能分类等具有重要研究意义。在分析汽车形貌检测研究现状的基础上,为了实现在汽车车身的较大尺度范围的检测中所采用的无公共视场相机的测量结果的统一,研究了基于内、外部闭环解算模型的双目主动视觉汽车形貌检测方法。该方法的检测系统包括双目视觉左右内部相机、投影光平面和无公共视场外部相机等组成部分,并构建了内部闭环解算模型和外部闭环解算模型以实现各部分的相机标定。根据建立的柱面靶标-左右内部相机-单外部摄像机的内部双闭环模型,解算了双目视觉左右相机投影矩阵和柱面靶标与左右相机的三维单应关系。由建立的柱面靶标-中继相机-两个外部相机的外部双闭环模型,求解了无公共视场外部相机投影矩阵和外部相机之间的三维单应关系。基于内外部双闭环模型的求解,利用差影法和Hessian矩阵实现了对主动视觉的激光平面的标定。在车身激光投影点重建中,首先对双目视觉的左右内部相机进行对极线匹配,把激光平面标定结果作为初值,以柱面靶标下激光平面坐标重合误差最小为优化目标对激光平面标定结果进行初步优化。为了实现在汽车形貌检测中同时对长度参数和角度参数的准确重建,根据空间向量同时具有长度和方向信息的特点,构造了由直角尺组成的垂直向量约束对激光平面进行了再次优化,垂直向量约束以向量的正交性为角度约束,以向量模长为距离约束,同时考虑了重建角度和重建长度并对两个优化目标进行了平衡。根据标定求解的光平面坐标、投影关系和单应关系建立了汽车形貌双目主动视觉检测方法的重建模型,进行了汽车车身激光投影点重建试验以及在外部摄像机坐标系下的描述汽车形貌的激光平面与车身交线族的重建。最后分析了不同的标定物形状对图像投影点均匀性的影响,并通过试验研究了系统基线距和测量距离对检测精度的影响。
刘冶[4]（2020）在《基于测量数据的汽车外形匹配评价技术》文中研究表明目前,汽车外形匹配质量评价主要是通过搭建外综合匹配样架然后利用大型三坐标测量机测量外覆盖件之间的匹配偏差来实现的,存在搭建周期长、成本高等缺点。因而,能否在不进行实物搭建的情况下实现汽车外形匹配质量评价成为近年来的一个研究动向。本文研究基于各外覆盖件独立状态下测量数据的虚拟搭建技术,针对三坐标测量数据和点云测量数据分别给出了外形匹配偏差的计算方法,根据实际缺陷评价准则建立了虚拟搭建下的匹配缺陷的数学计算模型与评价标准,实现了基于测量数据的匹配缺陷评价,并且开发了相应的外覆盖件匹配质量评价软件系统。本文主要内容和创新点概括如下:1、研究基于各外覆盖件独立状态下测量的三坐标数据的匹配分组算法和偏差计算方法。总结分析实际搭建过程中缝隙和平整度这两种匹配偏差的三坐标测量与计算方法,根据单件外覆盖件三坐标数据的特点提出了一种基于距离搜索的快速分组关联算法,并且在此基础上给出了缝隙和平整度匹配偏差的计算方法。2、研究基于点云测量数据的匹配偏差计算方法。汽车外覆盖件的边缘轮廓形状分为圆弧边和切边等类型,导致外覆盖件之间的匹配分为不同情况,为此本文提出了多种缝隙和平整度偏差的计算方法以适应不同类型的匹配。3、建立匹配缺陷的数学计算模型。结合实际搭建时对匹配缺陷的评价准则,本文提出了虚拟搭建下匹配缺陷的计算方法和流程,实现了对缝隙和平整度匹配缺陷的计算。4、研究点云测量数据筋线位置缺陷的评价方法。筋线是近年来为增加汽车动感特性的一类特征,其匹配缺陷也逐渐成为匹配质量评价的内容,目前主要依靠人工目视进行评价,本文结合实际测量过程提出了筋线位置偏差的计算方法和相关匹配缺陷的评价方法。5、在对相关理论和算法研究的基础上,开发了基于测量数据的匹配评价软件系统。
赵洪宇[5]（2020）在《面向虚拟样架装配的汽车外覆盖件匹配优化技术研究》文中指出目前,检测汽车外覆盖件匹配质量的主要方法是:将外覆盖件在综合匹配样架上进行实物搭建,使用大型三坐标测量机获得外覆盖件间的匹配缝隙偏差和匹配平整度偏差,并在设定的准则下对零件间的匹配质量进行评价。实物搭建的检测方法存在搭建周期长、检测成本高等缺点,而且在实物搭建时,为了改善零件间的匹配质量,会结合经验对零件的位姿进行微调,但将零件的位姿调整到一个良好的匹配状态十分费时费力。本文基于数字化三维扫描设备采集的点云测量数据,研究汽车外覆盖件在虚拟样架装配下的匹配及优化方法,基于Poly Works平台开发软件模块实现零件间的初始匹配、匹配优化等功能,为汽车外覆盖件在虚拟样架装调下的质量评价提供基础。本文研究的主要内容及创新点概括如下:1.在分析汽车外覆盖件实物搭建定位系统原理的基础上,研究了虚拟样架装配下零件RPS定位点的获取方法,其一是采用测量设备探测定位点的测量值,其二是设计算法直接从点云数据上提取定位点的测量值,进而通过理论数模的定位点和测量数据的定位点进行RPS对齐。2.研究并给出了汽车外覆盖件在虚拟样架装配下匹配偏差计算方法,并以偏差值的最小化为目标,从最小二乘的角度提出了一种零件的匹配优化方法,通过实例分析了优化效果。3.分析汽车行业中评价匹配质量的Audit审核法后,得知匹配质量可通过匹配缺陷的扣分进行评价,因此本文在虚拟样架装配下制定了基于扣分机制的匹配质量评价方法,进而找出匹配中存在的质量缺陷并给出对应的评价得分,然后提出了以扣分机制的评价得分为优化目标的匹配优化方法,并通过实例分析了算法的优化效果。4.在Poly Works平台下结合Visual Studio的C++开发环境,对汽车外覆盖件的虚拟样架装配软件进行开发,并通过实例验证软件各功能的可行性,最后给出了整个汽车车身外覆盖件的匹配优化方案。
骆磊[6]（2020）在《车辆轮廓三维重建技术研究》文中指出随着我国汽车行业的蓬勃发展,人们对汽车行业及其相关技术的需求也日益增加。同时不少车主为了谋取更大的利益,通常会对车辆进行改装来增加运载能力,严重威胁公共安全,因此定期对车辆进行检测非常重要。传统检测中人工检测效率太低,无法满足人民日益增加的需求,而自动检测的内容又太过单一,只能检测车辆的长宽高数据,检测能力有限。综合上述两点对车辆进行三维重建。既可以提供车辆点云模型为新型技术提供基础数据,又可以采集到车辆各部分数据,极大的丰富了检测内容。本文提出了一种基于激光测距扫描仪的车辆轮廓三维重建系统,该系统使用激光测距扫描仪获取通过车辆的点云数据;在预处理上,提出了使用改进的栅格法建立点云拓扑结构,并结合弦高差重采样完成点云数据精简,使用统计的方法和双边滤波算法对点云数据进行降噪,使用图像处理方法对车辆各部分进行分割。在点云数据修复上,提出了基于角度微分的算法去除车窗噪声点,使用数学几何图形的方式计算轮胎数据并进行修正,使用拟合方法修复车灯处点云数据凹陷,使用改进八邻域结合基于径向基的方法完成车窗以及孔洞的重建。在曲面重建上,对比了基于区域生长的三角生成算法和基于拟合的泊松曲面重建算法,确定了在对非封闭曲面的车辆点云数据进行拟合时,基于区域生长的算法效果更好。最后,对两种车型进行重复实验,通过三维重建模型与车辆检测误差定性定量的分析了本文算法效果,实验表明,本系统可在车辆以小于5km/h的低速行进条件下完成对车辆的三维重建与尺寸数据检测,且检测误差符合《机动车安全技术检验项目和方法》（GB21861-2014）中机动车外廓尺寸检测系统的测量误差不应超过±1%或者±20mm的要求。对于提供车辆三维重建模型以及超载超限检测具有极其重要的现实意义。
李叶萌[7]（2020）在《汽车中央通道总成机器视觉测量方法研究》文中认为传统汽车生产方式已经无法满足快速变化的市场需求,智能化制造已成为汽车行业发展的必然趋势。机器视觉技术通过代替人眼视觉,实现对物体的检测与测量,具有自动化、高精度、高效率的特点。将机器视觉测量技术与汽车制造工艺相结合,有利于汽车智能制造技术的发展与应用。本文以汽车中央通道总成为对象,针对汽车车身检测中的机器人视觉测量技术开展应用研究,主要的研究内容如下。从汽车中央通道总成的结构特点出发,分析了机器视觉测量中的难点。依据测量要求,设计并搭建了机器人线结构光测量系统软硬件平台。针对测量系统中的线结构光测量传感器,进行了结构参数优化设计,保证测量传感器的精度满足汽车中央通道总成的测量精度要求。对搭建好的机器视觉测量系统进行了标定。建立了线结构光测量传感器的线结构光平面标定模型和标定实验平台,完成了光平面标定实验及其结果分析。在光平面标定模型基础上建立运动参数标定和手眼标定模型,通过标定实验得到相应标定数据,获得最佳的标定参数。针对金属表面反光问题,分析了光条截面灰度分布规律,提出了基于双高斯拟合的光条中心提取算法,制定了光条图像处理流程,并将提出的算法与传统算法进行了对比分析和实验,通过基于能量的置信度评价方法和基于直线拟合的精度评价方法,验证了算法的可信性和准确性。利用标定好的测量系统开展了测量实验验证。对已知尺寸的一系列样块进行测量,分析了沿传感器运动方向和垂直运动方向的误差分布规律,得出测量系统在50mm×50mm视野范围内,可以满足±0.5mm的测量需求。对比了基于双高斯拟合的光条提取算法与传统算法获得点云数据的质量,验证了算法的有效性。对汽车中央通道总成进行了测量实验,进行了拼接、特征拟合处理,并分析了测量误差产生的原因。实验证明,机器人线结构光测量系统可以满足汽车中央通道总成的测量需求。汽车中央通道总成测量系统及其相关研究工作对机器视觉测量技术在汽车制造中的应用研究具有一定的理论价值和参考意义。
于润泽[8]（2020）在《基于线激光扫描的白车身复杂装配特征参数提取算法研究》文中进行了进一步梳理白车身作为车身骨架总成,其制造质量直接影响着整车性能和制造成本。对白车身的关键装配特征参数信息进行在线提取和检测,有助于控制白车身的制造质量,进而提升整车质量和生产效率,具有极为重要的工程意义。目前,针对曲面点、角度点、圆孔、腰槽孔、方孔等简单装配特征的参数在线提取算法已比较成熟,但面对白车身上同样常见的螺纹孔、组合孔、螺柱等复杂装配特征,由于它们在测量过程中将面对更多的干扰因素,对相关在线测量方法的准确性和鲁棒性都提出了更高的要求,因此目前针对此类装配特征的研究成果还很少。本文采用基于激光在线测量技术的机器人式在线检测系统测量装配特征,针对螺纹孔、组合孔、螺柱等复杂装配特征,进行参数提取算法的深入研究。针对扫描到螺纹孔不同区域的光刀线在二维光刀图像中特点,以及对应点云在空间中的特征,提出一种综合光刀图像二维几何信息与点云空间特征的点云分割方法,解决了螺纹孔内孔暴露在视场的面积小,轮廓信息提取难度大的问题;对于螺纹孔内孔在光刀图像中的轮廓点数量不足以拟合圆的情况,计算内外孔孔心偏移量理论最大值,为此时用外孔参数替代螺纹孔特征参数的做法提供了数据支持。提出了一种基于霍夫变换的组合孔轮廓点检测与分割方法,以在对组合孔进行参数提取时,建立轮廓点与孔的对应关系,同时还可排除相对较大的粗差。提出基于格拉布斯准则粗差剔除的圆拟合迭代方法,进一步剔除剩余粗差。计算发现,对于符合白车身设计要求的组合孔特征,视场中的残缺孔至少有一半的完整性,通过实验验证提出的组合孔特征参数提取算法可以稳定准确地提取残缺一半的孔,证明了方法的有效性和鲁棒性。分析螺柱特征光刀图像中不利于点云准确提取的因素,提出了一套针对螺柱特征光刀图像的预处理方法,主要包括平面与柱面光刀线的识别以及柱面光刀线与背景的自动分割。分析了螺柱柱面点云整体质量不高的原因,提出了一种基于稳健总体最小二乘拟合法的螺柱轴向拟合方法。通过实验验证新方法能够提升螺柱特征参数提取的稳定性和准确性。通过静态测试与绝对精度测试,验证相关复杂装配特征参数提取算法的重复精度和绝对精度,并分析了误差来源。实验证明,算法满足工程应用需求,能够应用于白车身装配特征在线检测系统中。
乔晓勇[9]（2019）在《车身覆盖件模具磨损机理及寿命预测研究》文中指出中国汽车已经连续10年产销世界第一,整个汽车模具年产值超过2000亿元。随着汽车行业的市场竞争越来越激烈,对高颜值、高品质的车型需求越来越大,而整车外覆盖件高感知质量主要取决于外覆盖件DTS圆角一致性、造型棱线清晰度、大面（A面）高光三个方面。为了保证上述品质,就必须要提高外覆盖件模具的品质和精度,而外覆盖件模具一旦磨损,就会直接影响到汽车的外观感知质量。本文主要研究内容:（1）建立了汽车感知质量评审的数学模型,找到车身外覆盖件模具技术提升的方向。系统开展了高感知要求下零圆角模具设计原理和三种加工工艺方案研究,实验发现方案一和方案二可以实现零圆角精加工,且必须采用先热处理再加工的方法,其中激光热处理的方法优于其它两种热处理方法。建立了一种外覆盖件表面缺陷评价方法（GSQE）,该方法可以对外覆盖件的表面质量进行量化;进而从数据设计质量、模具加工等方面来提升外覆盖件表面质量,达到设计和制造的一致。通过对外覆盖件感知质量提升过程分析,得出了覆盖件模具磨损仿真及寿命预测的必要性。（2）提出了基于Archard模型的模具磨损动态仿真算法,该算法在分析覆盖件常见的磨损机理和仿真模型基础上,针对磨损仿真实现的四大难点,将Archard模型的影响因子转换到真实的动态磨损系数Kd上,实现了冲压成形仿真和模具磨损仿真的结合。（3）建立了基于外覆盖件特征棱线清晰度评价指标（FLS）的感知质量评价方法。通过试验模具,分析了模具磨损对棱线清晰度的影响,进而建立了模具磨损对棱线清晰度失效评价指标。根据GSQE表面评价和实物测量结果的关系,确定以形面变化量Devi作为A面缺陷评价指标,同时作为模具磨损对大面高光失效指标。最后根据模具磨损对棱线清晰度失效评价指标和大面高光失效评价指标建立了覆盖件模具磨损寿命预测的评价指标。（4）开发了一套新型冲压磨损特性实验机及其控制系统,该设备综合考虑了摩擦板料界面实时更新和预变形,更接近实际的覆盖件模具生产磨损工况。通过分析测试过程中存在的误差源,对检测设备装配关系进行矢量环描述,使用直接线性化方法建立误差分析模型;通过敏感性分析确定了影响测量精度的重要因素,并对三组实验确定了实际精度,确认沿单一方向磨损后测量精度为±0.005mm,满足设计需求。利用该测试设备,通过一组实验获得了外覆盖件常用摩擦副（GM246-DC04摩擦副）真实的动态磨损系数Kd图。同时通过对磨损痕迹进行了显微和3D形貌分析,发现覆盖件模具磨损集中在粘着磨损和及其轻度的磨粒磨损两个方面,验证了模具磨损动态仿真模型的正确性。（5）开发了一套冲压模具磨损预测软件,该软件将优化的Archard磨损模型嵌入到Abaqus软件冲压成形仿真后台中,实现冲压全过程自动计算磨损量,在磨损计算过程中,根据节点的实际工况,磨损系数可以实时更新。该软件通过调用Hypermesh对节点进行沿外法线方向的磨损量移动,实现模具的磨损仿真,同时更新的网格可以实现冲压成形和磨损过程再次模拟,循环过程达到失效指标后可以自动停止。通过某车型发罩外板模具磨损验证表明,新软件可以较好的对覆盖件模具的磨损寿命进行预测,预测准确度提高了16.30%。为了评估不同的生产条件对覆盖件模具磨损预测的影响,建立了磨损预测矫正系数。通过对某公司三个基地在人、机、料、法和环境五个方面进行分析,发现磨损预测矫正系数受三个基地的使用环境影响最大,高温、高湿度的基地C磨损预测矫正系数最大。综上所述,本文研究了覆盖件模具磨损机理以及模具磨损对覆盖件感知质量的影响,解决了覆盖件模具磨损仿真寿命预测的问题,且研究成果应用到实际量产车型模具磨损质量监控中,取得了较好的效果,为国内主机厂整车感知质量提升和模具厂模具品质提升指出了一个发展方向。
闫磊[10]（2019）在《基于逆向工程的汽车车门优化设计关键技术研究》文中研究说明汽车作为现代生活与工作中的代步工具,在给人们带来巨大便利的同时,也带来了空气污染问题和交通安全问题。为此,对汽车性价比、节能减排、舒适安全等的需求已成为社会关注的焦点,而汽车轻量化设计是满足市场需求的重要举措。车门作为汽车重要组成部分,其结构性能直接影响整车的舒适性和安全性,其轻量化设计对于汽车更新换代和节能减排都具有重要意义。本文以轿车车门为研究对象,采用逆向工程技术建立了车门结构的三维模型,采用有限元技术围绕车门的刚度和模态的要求,对车门进行多目标优化设计,并对优化后的结果进行了安全校核。论文的主要研究工作如下:第一部分,基于逆向工程的车门模型重构。首先采用三维激光扫描仪,迅速采集了车门结构的点云数据;然后对点云数据进行了预处理,包括:点云去噪声处理、数据简化处理以及数据配准处理;最后在逆向软件Geomagic Design X中,结合正逆向建模的方法,快速高效地重构出含有复杂曲面的车门CAD模型。第二部分,车门刚度和模态的有限元分析。首先对车门CAD模型进行前处理,以得到高质量的有限元模型。然后建立了五种刚度分析工况,对车门结构的刚度等进行评价;并建立自由模态分析工况,对车门的固有频率进行了评价。最后,将各个性能指标与车企评价标准相对比,结果显示,以上分析均满足车门设计标准。其中,内板带线工况和下扭转工况的最大变形量分别为0.49mm和2.95mm,二者盈余量较大,具有可观的优化空间。第三部分,基于多目标优化的车门优化设计。首先在HyperStudy平台上,采用拉丁超立方和哈默斯雷采样方法对车门模型建立了两种试验设计,并使用Kriging近似模型对比分析了该两种方法的拟合精度,结果显示哈默斯雷采样的误差较小,并作为本设计的最终采样方案。然后,以主要零件的料厚作为设计变量,根据拟合响应图设定约束条件,并将车门质量最轻作为目标函数,使用序列二次规划算法（SQP）进行多目标优化设计。经过八次迭代得到优化设计的结果,车门结构的重量从21.896kg降至21.010kg,共减重4.05%,初步实现了轻量化的目标。第四部分,基于车门刚性柱碰撞试验的安全校核。首先根据GB15743-1995轿车侧门强度标准,建立了车门侧面刚性柱碰撞仿真模型,并在非线性求解器LS-DYNA中计算求解;然后,以碰撞能量曲线和载荷位移曲线为检验指标,对车门结构的安全性进行评价;结果显示,车门结构的初始耐挤压力和中间耐挤压力均达到强度标准的要求,满足安全性指标,证明了该车门优化设计的可靠性。
二、汽车车身曲面激光自动测量技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、汽车车身曲面激光自动测量技术研究（论文提纲范文）
（1）分布式激光雷达与视觉信息融合关键技术研究（论文提纲范文）
| 论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无人车发展现状与趋势 |
| 1.2.2 车载多激光雷达外参标定 |
| 1.2.3 车载相机与激光雷达外参联合标定 |
| 1.2.4 视觉与激光点云信息SLAM |
| 1.3 论文的研究内容与章节安排 |
| 第2章 窄重叠视场多线激光雷达外参标定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 概述 |
| 2.3 地面点提取与外参垂直分量估计 |
| 2.4 2D占有格距离变换与外参水平分量估计 |
| 2.5 实验与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 无重叠视场多线激光雷达外参标定 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 概述 |
| 3.3 符号距离函数与高斯过程回归 |
| 3.4 基于高斯过程隐含曲面的激光雷达里程计 |
| 3.5 基于运动约束与高斯过程隐含曲面配准的外参优化 |
| 3.6 实验与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 车载相机与激光雷达外参标定 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 坐标系与参数定义 |
| 4.3 基于棋盘格的相机与激光雷达外参联合标定 |
| 4.3.1 棋盘格2D掩模区域提取 |
| 4.3.2 棋盘格3D点云提取 |
| 4.3.3 外参优化求解 |
| 4.3.4 实验与分析 |
| 4.4 基于自然平面目标的外参数在线监测与调优 |
| 4.4.1 基于深度学习的平面目标分割 |
| 4.4.2 基于锥投影引导的平面目标3D点云提取 |
| 4.4.3 基于距离变换反向投影的外参数在线监测与调优 |
| 4.4.4 实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 融合视觉与激光点云信息的SLAM |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于深度拟合点线特征的视觉里程计 |
| 5.2.1 ORB点特征与LSD线特征提取 |
| 5.2.2 深度拟合 |
| 5.2.3 基于视觉点线特征的位姿估计 |
| 5.3 视觉激光融合里程计 |
| 5.4 融合视觉特征与点云的闭环检测 |
| 5.5 实验及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间参与的项目、发表的论文、专利以及荣誉 |
| 致谢 |
（2）铝钢异种材料光纤激光焊接状态视觉传感及焊缝成形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外的研究现状 |
| 1.3 铝钢激光焊的研究热点 |
| 1.3.1 金属间化合物的形成 |
| 1.3.2 焊接过程检测 |
| 1.3.3 焊接缺陷的产生 |
| 1.3.4 加入添加剂或辅助源 |
| 1.4 本文课题来源 |
| 1.5 本文主要内容及结构 |
| 第二章 试验条件 |
| 2.1 试验系统概述 |
| 2.1.1 Nd:YAG光纤激光焊接系统 |
| 2.1.2 大功率光纤激光自动焊接系统 |
| 2.2 主要的硬件结构 |
| 2.2.1 YAG光纤激光焊接主要硬件 |
| 2.2.2 HWF40光纤激光焊主要硬件 |
| 2.3 检测设备 |
| 2.3.1 焊接过程检测设备与方法 |
| 2.3.2 接头性能测试设备与方法 |
| 2.3.3 显微组织分析设备与方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铝钢激光焊焊缝表征 |
| 3.1 YAG激光焊接薄板试验 |
| 3.2 YAG激光焊焊缝表征 |
| 3.2.1 焊缝高度测量 |
| 3.2.2 焊缝高度统计分析 |
| 3.3 大功率激光焊接 |
| 3.4 大功率激光焊焊缝表征分析 |
| 3.4.1 焊缝宽度分析 |
| 3.4.2 搭接剪切力分析 |
| 3.5 期望方法优化参数设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 铝钢激光焊搭接剪切强度、显微组织及断裂模式 |
| 4.1 试验装置 |
| 4.2 在线监测和搭接剪切强度分析 |
| 4.2.1 焊接过程在线检测 |
| 4.2.2 激光功率对搭接剪切强度的影响 |
| 4.2.3 焊接速度对搭接剪切强度的影响 |
| 4.2.4 离焦量对搭接剪切强度的影响 |
| 4.3 焊缝显微组织 |
| 4.3.1 不同激光功率下的焊缝成形 |
| 4.3.2 光学显微组织 |
| 4.4 金属间化合物和断裂模式 |
| 4.4.1 金属间化合物形成 |
| 4.4.2 两种失效模式的断裂分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 添加中间层箔片铝钢激光焊接及视觉传感分析 |
| 5.1 添加中间层箔片对焊缝机械性能的影响 |
| 5.1.1 试验装置 |
| 5.1.2 显微硬度测试 |
| 5.2 添加中间箔片对焊缝成形的影响 |
| 5.3 添加中间箔片对金属间化合物的影响 |
| 5.3.1 无添加中间层箔片的焊缝能谱分析 |
| 5.3.2 添加Cu箔片中间层的焊缝能谱分析 |
| 5.3.3 添加Ni箔片的焊缝能谱分析 |
| 5.4 添加中间箔片对金属蒸汽和飞溅的影响 |
| 5.4.1 图像变换与中值滤波 |
| 5.4.2 自动阈值图像分割 |
| 5.4.3 金属蒸汽面积参数的提取 |
| 5.4.4 飞溅数量提取 |
| 5.4.5 金属蒸汽和飞溅数量统计值分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 铝钢激光焊状态视觉识别 |
| 6.1 焊接过程在线检测原始图像及预处理 |
| 6.1.1 图像处理流程 |
| 6.1.2 金属蒸汽、飞溅和熔池特征均值分析 |
| 6.2 金属蒸汽、飞溅和熔池特征时频处理 |
| 6.3 支持向量机简介 |
| 6.3.1 支持向量机分类原理 |
| 6.3.2 线性可分情况 |
| 6.3.3 非线性可分情况 |
| 6.3.4 遗传算法和粒子群算法参数寻优 |
| 6.4 建立模型和状态识别 |
| 6.4.1 特征参数预处理 |
| 6.4.2 试验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）基于垂直向量约束的汽车形貌双目主动视觉检测方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 汽车形貌检测的国内外研究现状 |
| 1.2.1 汽车形貌检测方法的国内外研究现状 |
| 1.2.2 汽车形貌检测系统标定与重建的国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 基于中继相机的汽车形貌双目主动视觉检测系统标定方法 |
| 2.1 检测系统的构成与检测原理 |
| 2.2 基于柱面标定物的柱面靶标-左右相机系统双闭环标定 |
| 2.3 基于中继相机的无公共视场外部相机双闭环标定 |
| 2.4 检测系统激光平面标定解算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于垂直向量约束的汽车形貌双目主动视觉检测系统重建方法 |
| 3.1 基于对极几何的光平面投影点双目匹配 |
| 3.2 基于垂直向量约束的检测系统激光平面优化 |
| 3.3 车身激光投影点重建原理 |
| 3.4 车身激光投影点提取试验 |
| 3.5 车身激光投影点重建试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于垂直向量约束的汽车形貌双目主动视觉检测方法误差分析 |
| 4.1 不同形状标定物的投影规律分析 |
| 4.2 视觉检测系统误差分析试验条件 |
| 4.3 视觉检测系统重建误差试验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于测量数据的汽车外形匹配评价技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维数字化测量技术 |
| 1.2.2 AMB搭建及虚拟搭建技术 |
| 1.2.3 匹配质量评价技术 |
| 1.3 主要研究工作 |
| 1.4 章节内容安排 |
| 第二章 基于单件三坐标测量数据的匹配质量评价 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单件三坐标测量数据分析 |
| 2.2.1 单个零件的三坐标测量过程 |
| 2.2.2 三坐标测量数据信息分析 |
| 2.3 三坐标测量数据匹配偏差计算 |
| 2.3.1 三坐标数据匹配与分组关联 |
| 2.3.2 匹配偏差计算 |
| 2.4 三坐标数据匹配缺陷评价 |
| 2.4.1 Audit准则简介 |
| 2.4.2 匹配缺陷的定义与计算流程 |
| 2.5 三坐标数据匹配评价实例验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 点云测量数据匹配偏差计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 点云测量数据处理与分析 |
| 3.3 汽车外覆盖件匹配过程及虚拟搭建方法 |
| 3.3.1 汽车外覆盖件匹配搭建过程 |
| 3.3.2 点云测量数据虚拟搭建方法 |
| 3.4 单侧缝隙和平整度偏差计算方法 |
| 3.5 匹配缝隙和平整度偏差计算方法 |
| 3.5.1 匹配零件A侧B侧定义 |
| 3.5.2 相邻匹配零件间的缝隙和平整度偏差 |
| 3.6 匹配偏差算法可行性分析 |
| 3.7 缝隙偏差和平整度偏差计算实例 |
| 3.8 筋线位置偏差计算方法 |
| 3.8.1 筋线相关信息分析 |
| 3.8.2 单个零件的筋线位置偏差 |
| 3.8.3 相邻匹配零件间的筋线位置偏差 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 点云测量数据匹配缺陷评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偏差曲线拟合 |
| 4.2.1 Hermite插值曲线方程 |
| 4.2.2 插值曲线验证 |
| 4.3 缝隙和平整度匹配缺陷定义及计算 |
| 4.3.1 缝隙匹配缺陷计算 |
| 4.3.2 平整度匹配缺陷计算 |
| 4.4 筋线匹配缺陷定义及计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 评价系统开发及实例验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Poly Works软件及二次开发介绍 |
| 5.2.1 Poly Works软件简介 |
| 5.2.2 二次开发简介 |
| 5.3 评价软件系统介绍 |
| 5.3.1 软件框架介绍 |
| 5.3.2 软件界面介绍 |
| 5.4 三坐标测量数据评价实例 |
| 5.4.1 三坐标数据导入和匹配分组 |
| 5.4.2 匹配偏差值计算与参数设置 |
| 5.4.3 缺陷计算结果及整车实例 |
| 5.5 点云测量数据评价实例 |
| 5.5.1 数据导入和虚拟搭建 |
| 5.5.2 匹配缝隙和平整度偏差计算 |
| 5.5.3 Audit分区及评价等级参数设定 |
| 5.5.4 缺陷计算 |
| 5.5.5 缺陷可视化显示 |
| 5.5.6 评价报告输出 |
| 5.5.7 点云数据整车搭建实例 |
| 5.6 筋线位置缺陷评价实例 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果与发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间发表(录用)论文情况 |
（5）面向虚拟样架装配的汽车外覆盖件匹配优化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维数字化测量技术 |
| 1.2.2 定位配准技术 |
| 1.2.3 汽车外形质量检测技术 |
| 1.2.4 匹配优化调整技术 |
| 1.3 研究内容与章节安排 |
| 第二章 汽车外覆盖件的初始匹配方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 AMB实物搭建检测技术 |
| 2.3 数据配准基本理论 |
| 2.3.1 三维刚体变换问题 |
| 2.3.2 三维变换矩阵参数的求解 |
| 2.4 虚拟样架装配下的RPS系统 |
| 2.4.1 车身零件的RPS系统 |
| 2.4.2 RPS点的测量方法 |
| 2.4.3 点云数据中提取RPS点的方法 |
| 2.5 基于RPS系统的配准 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于最小二乘的匹配优化方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 车身匹配偏差的表示方法 |
| 3.2.1 单个零件的轮廓偏差 |
| 3.2.2 相邻零件的匹配偏差 |
| 3.3 针对匹配偏差的优化方法 |
| 3.3.1 轮廓偏差区域的优化 |
| 3.3.2 匹配偏差区域的优化 |
| 3.3.3 结合两种区域的匹配优化 |
| 3.4 优化结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于扣分机制的匹配优化方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Audit审核法 |
| 4.3 基于扣分机制的评价方法 |
| 4.3.1 突变区域的匹配缺陷检测 |
| 4.3.2 非突变区域的匹配缺陷检测 |
| 4.4 针对评价得分的遗传算法优化 |
| 4.5 优化结果分析 |
| 4.6 两种优化方法的对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 软件开发与应用实例 |
| 5.1 Poly Works二次开发技术 |
| 5.2 软件主要模块及实例验证 |
| 5.2.1 RPS点提取及RPS对齐 |
| 5.2.2 优化调整 |
| 5.2.3 缺陷评价输出 |
| 5.3 整车虚拟样架装配方案 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）车辆轮廓三维重建技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 车辆检测技术 |
| 1.2.2 点云三维重建技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 车辆点云数据获取技术研究 |
| 2.1 点云数据获取方法 |
| 2.2 方案选取与设计 |
| 2.3 有效数据提取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 车辆点云数据预处理 |
| 3.1 点云数据预处理内容及意义 |
| 3.2 点云数据建立拓扑关系 |
| 3.2.1 常用建立拓扑关系算法 |
| 3.2.2 基于改进栅格法的拓扑关系建立算法 |
| 3.2.3 k值邻域搜索 |
| 3.3 点云数据去噪 |
| 3.3.1 点云去噪概述 |
| 3.3.2 点云降噪算法 |
| 3.3.3 基于统计分析的方法去除离群噪声点 |
| 3.3.4 基于改进的双边滤波算法去除混合噪声点 |
| 3.3.5 实验结果 |
| 3.4 点云数据精简 |
| 3.4.1 点云精简算法概述 |
| 3.4.2 改进的弦高差重采样算法 |
| 3.4.3 实验结果 |
| 3.5 点云数据分割 |
| 3.5.1 点云分割概述 |
| 3.5.2 车辆的分类与分割 |
| 3.5.3 基于迭代逼近的方式分割车胎 |
| 3.5.4 基于弗雷曼链码分割车头 |
| 3.5.5 分割流程及实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 车辆点云数据修复方法 |
| 4.1 车窗处点云数据修复方法 |
| 4.1.1 基于角度微分的车窗去噪 |
| 4.1.2 生成车窗数据 |
| 4.2 前车窗点云数据修复 |
| 4.2.1 车窗处噪声点说明 |
| 4.2.2 前车窗噪声点的分类 |
| 4.2.3 基于统计分析的前车窗去噪算法 |
| 4.3 车灯处点云数据修复 |
| 4.4 轮胎处点云数据修复 |
| 4.4.1 轮胎处点云数据提取 |
| 4.4.2 轮胎半径的计算方法 |
| 4.4.3 车轮数据修正与重建 |
| 4.5 大倾斜角度面修复 |
| 4.5.1 大倾斜角度面的分析与识别 |
| 4.5.2 基于拟合构造的大倾斜角度面修复方法 |
| 4.6 基于径向基的车辆点云孔洞填补算法 |
| 4.6.1 孔洞修复算法 |
| 4.6.2 改进八邻域深度差算法提取车窗边界 |
| 4.6.3 基于径向基的车辆点云孔洞填补算法 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 车辆点云曲面重建技术研究 |
| 5.1 曲面重建概述 |
| 5.2 基于泊松算法的曲面重建 |
| 5.2.1 定义梯度场 |
| 5.2.2 估计向量场 |
| 5.2.3 求解泊松问题 |
| 5.3 基于区域生长的曲面重建 |
| 5.3.1 算法简介 |
| 5.3.2 种子三角形的选取 |
| 5.3.3 新三角形的确定准则 |
| 5.4 实验对比及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 检测系统测试与评价 |
| 6.1 实例测试 |
| 6.2 实验数据 |
| 6.3 误差分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）汽车中央通道总成机器视觉测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题的来源、研究背景 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 视觉测量技术的发展现状 |
| 1.2.2 视觉测量技术在车身测量中的应用现状 |
| 1.2.3 线结构光测量关键技术研究现状 |
| 1.3 研究目的及内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 汽车中央通道总成测量系统方案建立 |
| 2.1 中央通道总成结构特点及测量要求 |
| 2.1.1 结构特点 |
| 2.1.2 测量要求 |
| 2.2 机器视觉测量系统方案设计 |
| 2.3 线结构光测量传感器设计 |
| 2.3.1 线结构光测量原理 |
| 2.3.2 线结构光测量模型 |
| 2.3.3 结构参数优化设计 |
| 2.4 测量系统实验平台搭建 |
| 2.4.1 线结构光测量传感器 |
| 2.4.2 机器人运动平台 |
| 2.4.3 测量软件平台 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 机器视觉测量系统标定及实验 |
| 3.1 相机标定原理 |
| 3.2 基于二维靶标的线结构光平面标定 |
| 3.2.1 线结构光平面标定模型 |
| 3.2.2 标定实验设备 |
| 3.2.3 线结构光传感器标定实验 |
| 3.3 运动参数标定 |
| 3.3.1 运动参数标定模型 |
| 3.3.2 运动参数标定实验 |
| 3.4 机器人手眼标定 |
| 3.4.1 手眼标定模型 |
| 3.4.2 手眼标定实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 金属表面光条中心提取算法研究 |
| 4.1 传统光条中心提取算法 |
| 4.2 金属表面光条能量分布规律 |
| 4.2.1 光的反射原理 |
| 4.2.2 金属表面光条图像分析 |
| 4.3 基于双高斯拟合的光条提取算法 |
| 4.3.1 双高斯拟合模型 |
| 4.3.2 光条提取步骤 |
| 4.4 光条提取实验与结果评价 |
| 4.4.1 金属表面光条提取实验 |
| 4.4.2 基于能量的置信度评价 |
| 4.4.3 基于直线拟合的精度评价 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 汽车中央通道总成测量实验 |
| 5.1 样块测量及系统误差分析 |
| 5.1.1 样块测量实验 |
| 5.1.2 测量结果处理及分析 |
| 5.1.3 点云质量的分析 |
| 5.2 汽车中央通道总成测量 |
| 5.2.1 多点扫描测量 |
| 5.2.2 点云特征拟合 |
| 5.2.3 结果精度及效率分析 |
| 5.2.4 测量系统误差分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 |
（8）基于线激光扫描的白车身复杂装配特征参数提取算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.1.1 白车身复杂装配特征参数提取算法研究的工程意义 |
| 1.1.2 白车身装配特征在线检测方法 |
| 1.1.3 本文采用的白车身装配特征在线检测方法 |
| 1.2 研究问题的提出 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 简单装配特征点云拟合算法 |
| 1.3.2 散乱点云分割方法 |
| 1.3.3 螺柱特征参数测量方法 |
| 1.4 本文研究内容与结构 |
| 第二章 螺纹孔特征参数提取算法研究 |
| 2.1 螺纹孔特征参数提取的预处理 |
| 2.1.1 螺纹孔光刀线的分类 |
| 2.1.2 基于RANSAC的螺纹孔光刀点云分割 |
| 2.1.3 点云分割的准确性 |
| 2.2 螺纹孔特征参数提取 |
| 2.2.1 螺纹孔内孔孔心的拟合 |
| 2.2.2 螺纹孔特征参数提取算法的鲁棒性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 组合孔特征参数提取算法研究 |
| 3.1 组合孔特征参数提取的预处理 |
| 3.1.1 组合孔光刀曲线的点云提取 |
| 3.1.2 基于霍夫变换的组合孔轮廓点检测与分割 |
| 3.2 组合孔特征参数提取 |
| 3.2.1 基于格拉布斯准则的轮廓点粗差剔除 |
| 3.2.2 组合孔特征参数提取算法的鲁棒性 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 螺柱特征参数提取算法研究 |
| 4.1 螺柱特征参数提取的预处理 |
| 4.1.1 螺柱特征光刀图像的预处理 |
| 4.1.2 柱面光刀图像的降噪 |
| 4.1.3 螺柱光刀图像自动分割 |
| 4.1.4 平面与柱面光刀点云的分割 |
| 4.2 螺柱轴线方向的拟合 |
| 4.2.1 螺柱柱面光刀点云的特点 |
| 4.2.2 基于稳健总体最小二乘拟合法的螺柱轴向拟合 |
| 4.2.3 螺柱轴向拟合方法的准确性 |
| 4.3 螺柱特征参数提取 |
| 4.3.1 基于迭代的圆拟合算法 |
| 4.3.2 螺柱轴线与底部接触面交点的计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复杂装配特征参数提取算法实验验证 |
| 5.1 静态测试 |
| 5.1.1 螺纹孔特征参数提取测试 |
| 5.1.2 组合孔特征参数提取测试 |
| 5.1.3 螺柱特征参数提取测试 |
| 5.2 绝对精度测试 |
| 5.2.1 螺纹孔特征参数提取测试 |
| 5.2.2 组合孔特征参数提取测试 |
| 5.2.3 螺柱特征参数提取测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的学术成果 |
（9）车身覆盖件模具磨损机理及寿命预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 汽车覆盖件高品质冲压模具开发技术现状 |
| 1.2.1 汽车覆盖件模具工业主要发展历程 |
| 1.2.2 国内覆盖件模具发展的难点和方向 |
| 1.3 汽车覆盖件模具磨损寿命预测研究现状 |
| 1.3.1 覆盖件的磨损机理和分类 |
| 1.3.2 冲压及磨损有限元基础理论 |
| 1.3.3 模具摩擦磨损研究发展现状 |
| 1.3.4 模具磨损测试设备发展现状 |
| 1.3.5 模具摩擦磨损仿真软件发展现状 |
| 1.4 研究的目标和内容 |
| 1.4.1 研究的主要目标 |
| 1.4.2 研究的主要内容 |
| 第2章 汽车覆盖件高感知模具开发技术研究及磨损影响分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 整车感知质量要求决定覆盖件模具技术提升方向 |
| 2.2.1 整车感知质量评价方法 |
| 2.2.2 汽车感知质量评价数据模型及优化算法 |
| 2.2.3 某自主车型与主流合资车型冲压件质量差异及提升方向 |
| 2.3 高感知要求下高品质冲压模具棱线圆角锐化方案 |
| 2.3.1 棱线圆角的定义和法规要求分析 |
| 2.3.2 棱线圆角锐化实验方案 |
| 2.3.3 棱线圆角锐化实验结果分析 |
| 2.4 高感知要求下覆盖件模具外表面高光提升方案 |
| 2.4.1 外覆盖件表面缺陷的表现形式及检测方法 |
| 2.4.2 外覆盖件表面高光的评价方法 |
| 2.4.3 外覆盖件表面高光提升方案 |
| 2.5 模具磨损对棱线和外表面高光的影响及磨损仿真的必要性分析 |
| 2.5.1 模具磨损对棱线的影响分析 |
| 2.5.2 模具磨损对覆盖件外表面高光的影响分析 |
| 2.5.3 模具磨损仿真的必要性分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 汽车覆盖件模具磨损仿真预测模型选择优化及失效评价指标研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 覆盖件模具的磨损机理影响分析 |
| 3.2.1 磨损表面弹塑性受力分析 |
| 3.2.2 粘着磨损机理 |
| 3.2.3 磨粒磨损机理 |
| 3.3 覆盖件冲压模具磨损仿真预测模型选择及优化 |
| 3.3.1 覆盖件冲压模具磨损仿真分析实现的难点和关键条件 |
| 3.3.2 常见粘着磨损模型对覆盖件模具磨损仿真可行性分析 |
| 3.3.3 覆盖件模具磨损仿真Archard模型仿真优化 |
| 3.4 覆盖件冲压模具磨损失效评价指标的建立 |
| 3.4.1 覆盖件模具磨损过程及对模具和零件质量影响分析 |
| 3.4.2 模具磨损对覆盖件棱线清晰度失效评价指标 |
| 3.4.3 模具磨损对覆盖件外表面高光质量失效评价指标 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 新型汽车覆盖件模具磨损试验机开发及磨损检测分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新型冲压模具磨损特性试验机开发 |
| 4.2.1 冲压模具磨损特性试验机关键要求及新试验机的关键特性 |
| 4.2.2 冲压模具磨损特性试验机设计方案 |
| 4.2.3 冲压模具磨损特性试验机检测系统 |
| 4.2.4 冲压模具磨损特性试验机控制软件 |
| 4.3 新型冲压模具磨损特性试验机的误差模型分析 |
| 4.3.1 试验机组成及磨损程度测量原理 |
| 4.3.2 误差建模与分析 |
| 4.3.3 误差计算与实验验证 |
| 4.4 GM246-DC04 摩擦副磨损实验及结果分析 |
| 4.4.1 磨损实验准备 |
| 4.4.2 磨损实验方案 |
| 4.4.3 磨损机理分析及动态磨损系数确认 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 汽车覆盖件模具磨损寿命预测软件开发及应用分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 汽车覆盖件冲压模具磨损软件开发原理和实现环境 |
| 5.2.1 模具磨损仿真实现原理 |
| 5.2.2 Hypermesh二次开发方式方法 |
| 5.2.3 Abaqus-Python脚本开发方法 |
| 5.3 汽车覆盖件冲压模具磨损软件开发关键点研究 |
| 5.3.1 软件开发程序模块并行实现方法 |
| 5.3.2 冲压磨损计算原理软件实现方法 |
| 5.3.3 模具工具体网格退化实现方法 |
| 5.4 汽车覆盖件冲压模具磨损软件开发实例应用分析 |
| 5.4.1 模具磨损软件前处理设置 |
| 5.4.2 模具磨损软件条件设定 |
| 5.4.3 模具磨损软件后处理 |
| 5.4.4 某车型发罩外板磨损仿真结果对比分析 |
| 5.4.5 覆盖件模具磨损预测影响因素分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究工作和创新点 |
| 6.2 不足之处与及进一步研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A (攻读博士学位期间所发表的科研成果) |
| 附录 B (冲压模具磨损强度寿命分析软件部分代码) |
| 附录 C (负责研究项目应用证明) |
（10）基于逆向工程的汽车车门优化设计关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 车门优化技术研究现状 |
| 1.3 逆向工程技术的研究现状 |
| 1.4 逆向工程与有限元在优化设计中的联合应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于逆向工程的车门模型重构 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 车门结构 |
| 2.3 车门模型重构 |
| 2.3.1 数据采集 |
| 2.3.2 点云数据处理 |
| 2.3.3 车门逆向建模 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 车门刚度和模态的有限元分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 有限元相关介绍 |
| 3.2.1 有限元技术介绍 |
| 3.2.2 刚度理论 |
| 3.2.3 模态分析理论 |
| 3.2.4 有限元软件介绍 |
| 3.3 车门有限元建模 |
| 3.3.1 几何清理 |
| 3.3.2 网格划分 |
| 3.3.3 连接方式模拟 |
| 3.3.4 模型属性的设置 |
| 3.4 车门刚度分析 |
| 3.4.1 刚度分析的边界条件 |
| 3.4.2 刚度分析的结果 |
| 3.5 车门模态分析 |
| 3.5.1 模态分析的边界条件 |
| 3.5.2 模态分析结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于多目标优化的车门优化设计 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 基于HyperStudy的多目标优化设计理论 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 近似模型 |
| 4.2.3 优化算法 |
| 4.3 试验设计 |
| 4.4 近似模型 |
| 4.5 优化算法 |
| 4.6 优化结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于车门刚性柱碰撞试验的安全校核 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 车门刚性柱碰撞简介 |
| 5.2.1 车门柱碰法规简介 |
| 5.2.2 车门碰撞理论介绍 |
| 5.2.3 LS-DYNA软件介绍 |
| 5.3 车门刚性柱碰撞仿真试验的建立 |
| 5.4 车门刚性柱碰撞仿真分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、汽车车身曲面激光自动测量技术研究（论文参考文献）
- [1]分布式激光雷达与视觉信息融合关键技术研究[D]. 尹露. 武汉大学, 2020(06)
- [2]铝钢异种材料光纤激光焊接状态视觉传感及焊缝成形研究[D]. 刘桂谦. 广东工业大学, 2020
- [3]基于垂直向量约束的汽车形貌双目主动视觉检测方法[D]. 陈俊伊. 吉林大学, 2020(08)
- [4]基于测量数据的汽车外形匹配评价技术[D]. 刘冶. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [5]面向虚拟样架装配的汽车外覆盖件匹配优化技术研究[D]. 赵洪宇. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]车辆轮廓三维重建技术研究[D]. 骆磊. 长安大学, 2020(06)
- [7]汽车中央通道总成机器视觉测量方法研究[D]. 李叶萌. 武汉理工大学, 2020(08)
- [8]基于线激光扫描的白车身复杂装配特征参数提取算法研究[D]. 于润泽. 上海交通大学, 2020(09)
- [9]车身覆盖件模具磨损机理及寿命预测研究[D]. 乔晓勇. 湖南大学, 2019(01)
- [10]基于逆向工程的汽车车门优化设计关键技术研究[D]. 闫磊. 河南工业大学, 2019(02)