موقعیت دهی سطوح با فرم آزاد به کمک ناحیه بندی سطح و الگوریتم ژنتیک

سطوح با فرم آزاد معمولا با استفاده از روابط سطوح پارامتریک مانند بزیر، بی اسپیلاین و نربز توصیف می شوند. سیستم های طراحی به کمک کامپیوتر از نربز برای توصیف هندسه های پیچیده استفاده می کنند. سطوح با فرم آزاد که به عنوان سطوح پیچیده شناخته می شوند در صنایع مختلفی همچون کشتی سازی و قالب سازی کاربرد وسیعی دارند، از این رو بازرسی این سطوح از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. با توجه به اینکه سطوح با فرم آزاد مورد اندازه گیری و مدل های طراحی در دو سیستم مختصات متفاوت هستند، پیدا کردن وجه تشابه این سطوح و قرار دادن آن ها در یک سیستم مختصات یکسان جهت مقایسه این سطوح امری ضروری می باشد که به این فرآیند موقعیت دهی می گویند. در این مقاله روشی بر مبنای ویژگی ها و انحناهای سطح برای موقعیت دهی و تطبیق پذیری اتوماتیک سطوح با فرم آزاد جهت بازرسی این سطوح توسط ماشین اندازه گیری مختصات معرفی گردیده است. در این روش سطح اندازه گیری با مدل طراحی در دو مرحله موقعیت دهی می گردند. در مرحله ی اول موقعیت دهی عمومی (تقریبی) که بر مبنای ارتباط و تشابه بین انحناهای سطوح با فرم آزاد و ناحیه بندی این سطوح به نواحی مقعر، محدب و زینی می باشد، صورت می گیرد. مرحله دوم موقعیت دهی ظریف (دقیق) می باشد که توسط الگوریتم ژنتیک انجام می شود و تشابه را به صورت نقطه به نقطه بررسی می کند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد، دقت موقعیت دهی با استفاده از روش پیشنهادی برای قطعه آلومینیومی به ابعاد 50×50 میلی متر در حدود 0. 02 میلی متر بوده است که این مقدار در مقایسه با مقدار به دست آمده توسط روش تکرار نزدیک ترین نقطه برای همان قطعه، 56 درصد کمتر می باشد.