[發明專利]一種VR場景中銑刀切削毛坯時模型的實時修改方法

在審

• 申請號: 201910117201.2
• 申請日: 2019-02-15
• 公開（公告）號: CN109814489A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 劉勝;于興雷;張蘭勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種VR場景中銑刀切削毛坯時模型的實時修改方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)定義用來衡量仿真精度的系統誤差為δ；

(2)確定軌跡面上的修改點；

(3)計算典型刀型A修改點的深度；

(4)計算典型刀型B修改點的深度；

(5)計算典型刀型C修改點的深度。

2.根據權利要求1所述的一種VR場景中銑刀切削毛坯時模型的實時修改方法，其特征在于，所述定義用來衡量仿真精度的系統誤差為δ，包括：

系統誤差為：

其中，a×b為毛坯表面尺寸，m×n為網格劃分。

3.根據權利要求1所述的一種VR場景中銑刀切削毛坯時模型的實時修改方法，其特征在于，所述確定軌跡面上的修改點，包括：

對任意節點P(x，y)，滿足以下條件之一則為修改點：

(1)-R≤y≤R and -L≤x≤L

(2)-R≤y≤R and|PS|≤R

(3)-R≤y≤R and|PE|≤R

其中S是銑刀起點在X-Y平面上的投影，E是銑刀終點在X-Y平面上的投影，S與E之間的距離為2L，S與E的中點是原點。

4.根據權利要求1所述的一種VR場景中銑刀切削毛坯時模型的實時修改方法，其特征在于，所述計算典型刀型A修改點的深度，包括：

設P(x,y,z)是一個修改點，它的x，y坐標是已知的，柱面SE的方程為

其中，X(x,y,z)是任意一點，是平行于SE的單位向量；

將P代入后可以得到P在圓柱面上的坐標P(x,y,z)；

線SE的參數方程為：中t是參數；

將上面解出的P代入方程可以算出參數t，此時有：

若t＜0，則P點處于軌跡面起點處的球面上，由方程|P-S|＝R解出P點的深度z；

若0≤t≤SE，則P點是處于軌跡面中的圓柱面上，不需要重新計算深度；

若t＞SE，則P點處于軌跡面終點處的球面上，由方程|P-E|＝R解出P點的深度z。

5.根據權利要求1所述的一種VR場景中銑刀切削毛坯時模型的實時修改方法，其特征在于，所述計算典型刀型B修改點的深度，包括：

設SE與X-Y平面的夾角為θ，修改點為P(x,y,z)，則

若P與S的水平距離小于R，P的深度應該與S一樣；

若P與S的水平距離大于R，那么由方程可以得出P的深度z。

6.根據權利要求1所述的一種VR場景中銑刀切削毛坯時模型的實時修改方法，其特征在于，所述計算典型刀型C修改點的深度，包括：

軌跡面的母線方程：

軌跡面方程為：

其中，t是參數，

若P和S的水平距離小于R，則分別利用圓環方程和軌跡面方程得到兩個深度值，P的深度取最深的一個，即Z值最小的那個；

若P和E的水平距離小于R，則分別利用圓環方程和軌跡面方程得到兩個深度值，P的深度取最淺的一個，即Z值最大的那個；

若非上述兩種情況，則用軌跡面方程得到P的深度z。