报告编号：201136000g090318-jd-b
科技查新报告
项目名称：用于船体外板成形检验的数控样条。
委托人：武汉理工大学交通学院郑绍春。
委托日期：2024年09月30日。
查新机构（盖章）：教育部科技查新工作站g09
完成日期：2024年10月12日。
中华人民共和国科学技术部。
二○○九年制。
附件：中外文相关文献检索记录。
报告编号：201136000g090318-jd-b
项目名称：用于船体外板成形检验的数控样条。
委托单位：武汉理工大学交通学院。
委托人：郑绍春。
1]赵凯，郑绍春，廖保华。 一种船体外板自动成形检测方法[j]. 船海工程，2007,(5),29-31.
利用安装在直角坐标机械手上的激光传感器采集船体外板表面各条肋骨一系列离散点的三维坐标，由此逆向回归出整个外板曲面；基于空间坐标转换及误差分析理论，对比理论肋骨型线，分别对加工后外板的横、纵向成形及扭曲进行计算和判别，并作为未成形板材二次加工的控制依据。
2]郭培军，刘玉君，邓燕萍，纪卓尚，于文喜，金世良。 船体外板加工成型自动检测方法研究[j]. 中国造船，2005,(3),98-104.
应用水火弯板智能机器人测量加工后的钢板表面数据，采用ferguson曲面模拟钢板曲面；借助参数样条曲线、空间坐标转换及误差分析理论，分别对加工后的钢板横向和纵向成型，及扭曲进行计算，以判别船体曲面外板成型状态，并提供未成型钢板二次加工所需的补火位置及补火量等信息。算例表明，该方法可对加工后的钢板成型情况作出符合工程要求的判别。
3]马骏，董守富。 外板加工样板的数值计算及显示[j]. 造船技术，1994,(5),42-44.
本文叙述了外板加工样板的数值计算及计算机模拟显示的方法。该方法对外板加工成形自动化技术具有一定的参考价值。
4]高真所。 活络样板在船体建造中的应用[j]. 造船技术，1992,(8),25-27.
本文介绍了活络样板在船体建造中的应用，同时对活络样板的制作方法、规格、结构也作了相应介绍，并对其应用效果、经济效益给予了一定评估。
5]刘集善 ,董华富。 铝质活络加工样板的使用[j]. 造船技术，1992,(5),17-19+24.
本文介绍活络样板的生成、结构、规格、性能和使用保养，以及在船体外板加工中采用铝质活络样板的优点和应用前景。
6]邵天骏。 铝质多功能活络样板[j]. 船艇，1991,(2),16.
一种能够节约大量木料的铝质多功能活络样板，最近在上海沪东造船厂开发成功。过去在船体放样中通常采用的是木质样板，不仅费时费料，而且劳动强度大，样板利用率低。为了缩短船舶的建造周期，工厂针对近阶段来有多种不同类型船舶投入设计和建造的实际情况，把开发铝质多功能活络样板作为取消船体1比1实尺样台的重要组成部分来抓。
7]王文荣，阮艳梅。 船体外板加工样板的计算机处理[j]. 造船技术，1983,(5),26-28.
随着我国电子计算机技术的发展和船厂使用电子计算机的普及，对改革旧的制作船体外板加工样板工艺已具备了条件，根据各船厂提出的要求和多年来在船体外板计算机处理所积累的应用软件资源，编制了专供外板加工样板调机的信息，数据处理计算机程序。
8]徐业峻。 船体曲面钢板成型自动化检测方法研究[d]. 大连理工大学硕士学位**，2008.
水火弯板是钢板无模成型工艺中一项极具特色的技术，目前广泛应用于造船生产中。在船体复杂曲面钢板水火成型自动化加工技术研究中，对曲面成型的自动检测与判别是一项关键技术。目前在船厂的生产中还是主要依赖熟练工人的经验和手工完成，检测效率低，检测误差较大。
手工经验型的水火弯板检测模式在速度上和质量上都已很难满足现代造船生产的需要，这已经成为制约船舶建造周期和质量的一个瓶颈问题。加工后外板成型的自动化判别是重要的研究内容，是一个亟待解决的难题。同时，也是实现水火弯板自动化加工的重要组成部分。
本文研究的对象是基于“大型复杂曲面钢板水火成型产品机器人”激光测量获得的船体外板曲面三维点云数据。由于测量仪器的精度、操作者的经验及物体表面质量等原因，不可避免地引入误差数据，作者应用曲线检查法以及二次取中值方法对测量的曲面点云数据去噪光顺处理，从而有效抑制噪声数据点对曲面建模及匹配精度的影响。另外，由于测量点云数据比较密集，对以后的曲面重构及匹配的运行效率有很大影响，提出重采样技术，大大地减少数据量，并得到规则拓扑结构的点云数据，为曲面重构做好准备。
采用nurbs样条曲面方法进行船体外板曲面重构，调用语言vc++和opengl图形工具显示船体外板曲面三维模型。本文对比实际重构钢板曲面与设计曲面模型，进行轮廓度误差评价。提出了改进的迭代最近点(icp)算法，主要分两步进行：
初始匹配和精确匹配。以钢板曲面的重心及曲面的四个角点建立的法矢量为联系特征，进行粗匹配，并把它的结果作为精确匹配的初始值，利用icp法进行精确匹配，使两曲面达到全局上的最优贴合，进而评价曲面误差，并用实例验证了该算法的可行性。
9]廖保华。 船体外板数控测量装置研究[d]. 武汉理工大学硕士学位**，2008.
在航空航天、汽车、船舶等制造业中，有大量的复杂曲面金属板件需要成形加工，使得金属复杂曲板的成形检测方法一直倍受关注。目前在船体建造过程中，钢板弯曲加工之前的船体设计、放样、展开、号料、切割等均实现了数字化，其后的装配、焊接等也均实现了机械化和流水线化，只有船体外板的成形加工和检测环节仍然普遍采用手工操作。目前船厂所广泛使用的是三角样板和活络样板对样法。
制作三角样板，不仅会浪费大量的材料，且效率低下，工人工作环境较差，最重要的是检测精度不能够得到保证，往往依赖于工人师傅的经验。后来人们研究出活络样板，虽然在节省材料和制作效率方面有了较大进步，但其本质仍是手工检测，效率和精度难以大幅提高，成为制约造船生产效率提高的瓶颈。本课题就是针对上面船厂普遍存在的问题而提出的，为此我们想研发一种非接触式激光测量装置，其工作原理是：
利用多轴运动控制卡对检测装置发出控制指令，采用多传感器融合技术，在钢板表面各条肋位处采集一系列离散点的三维坐标，经过三维坐标转换，得到船体外板在肋位线处的型线值，然后与理论肋骨型线的数据进行对比，对船体外板的横向、纵向、扭曲以及光顺性成形进行判别。本文研究重点在于数控测量装置的硬件设计及控制程序的设计。其研究目的在于：
使金属复杂曲板的加工成型检测简单、加工周期缩短、成本(能源消耗，节省弯板用的辅材)降低、劳动强度减轻，环境污染减小。其研究意义在于：若采用无接触测量系统，快速获取加工后的船模及船体构件表面的高精度三维数据，直截了当地与其理论的cad模型数据进行比较，立刻得出了制造精度数字证据，这样船舶设计与数字化制造反馈系统就会更加高效、快捷，即用先进的计算机视觉无接触测量方法替代传统的卡尺测量，样条、样板、样箱对样抽略的测量方法，同时测量的数据可信度提高了一个级别，为高精度造船提供了又一个有效的技术测量手段。
为非接触测量系统在船舶设计与数字化制造工程中的应用开辟了新的途径。
10]江南造船(集团)有限责任公司。 双曲度板冷加工成型后的检测方法[p].cn200910056378.2
本发明公开了一种双曲度板冷加工成型后的检测方法，包括以下步骤：在所述双曲度板上选择不在一条直线上的三个基准点；连接基准点，形成第一纵向基准线和第一横向基准线；在双曲度板的表面划出与第一纵向基准线平行的多条纵向基准线，在双曲度板的表面划出与第一横向基准线平行的多条横向基准线，这些纵向基准线和横向基准线相交形成多个交叉点；利用全站仪对三个基准点进行观测，由这三个基准点确定一个测量基准平面，利用全站仪对每个交叉点进行测量，记录每个交叉点到基准平面的距离；在双曲度板的设计模型上，计算出每个交叉点到基准平面的距离；比较每个交叉点的测量值和计算值。本发明不需要制作样板样箱，大大提高了检测效率和检测精度。
11]大连船舶重工集团****，马延德，王瑄，孟亮，孔宪林，高永凯，李益红。 一种船舶曲面外板的检测方法[p].cn200810229497.9,2008-12-10.
一种船舶曲面外板的检测方法，其特征在于，将木质样板垂直船舶曲面外板设置，用于实现曲面的检测。本发明公开了一种船舶曲面外板的检测方法，以木质样板垂直于船舶曲面外板设置实现曲面检测。具体包括如下步骤：
1.制作木质样板。2.
在加工的船舶曲面外板上，画出检测线，包括曲面外板的中心线及垂直所述中心线设置的间隔检测线。3.将所述木质样板沿所述间隔检测线垂直于船舶曲面外板逐一贴合。
4.所述木质样板的中线与外板中心线吻合，所述木质样板的顶端位于同一平面上，从而确认外板曲面加工精确。本发明使得木质样板的定位更加准确，检测手段更为方便，成型后的精度更高。
在曲面板上将木质样板的定位位置采用数控划线，在检测中木质样板垂直于曲面外板，因此本发明对于曲率较大的外板更能发挥优势。
12]沪东中华造船(集团)****。 万能样板条[p].cn200820058691.0,2008-5-21.
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