基于测量点云的涡轮叶片配准定位算法应用研究

涡轮叶片是航空发动机的核心零件，其精铸后进行数控机加需要先实现叶片测量点云与CAD模型的快速、准确配准定位。为此，针对测量点云初始位姿不佳的问题，实现了基于主成分分析的预对齐和手工关联预对齐两种预对齐算法；针对匹配点计算效率较低的问题，实现了网格法、赋范空间投影法和基于kd–tree快速搜索法3种搜索算法，通过对比分析发现，基于kd–tree搜索算法计算效率较好。在此基础上，确定了手工关联预对齐、基于kd–tree快速搜索匹配点集和ICP方法的配准方案，示例测量点云配准定位后与CAD模型差异区间为–0.06 mm,+0.1 mm]，符合涡轮叶片铸造精度情况。