Digitalisieren von Werkstücken
Die Forschung zur Digitalisierung von Werkstücken beschäftigt sich mit der hochgenauen Rekonstruktion von dreidimensionalen Freiformoberflächen sowie der Extraktion von geometrischen Primitiven sowie den vielzähligen Merkmalen und Eigenschaften der Werkstücke. Der erste Schritt in diesem Prozess ist die Rekonstruktion des 3D-Objektes. Das betrachtete Objekt wird dabei in den Arbeitsraum des Scan-Roboters platziert und eine automatisch generierte Scan-Trajektorie basierend auf der maximalen Objektgröße bzw. einer grob bekannten Objektgeometrie wird durch den Roboter ausgeführt.
Oberflächeninformation wird in drei hierarchischen Ebenen extrahiert, siehe Abb. 1. Am untersten Level, d.h. für jeden Knotenpunkt auf der Oberfläche des Objektes, werden die Richtungen der maximalen und minimalen Krümmung zu den benachbarten Punkte bestimmt. Diese werden Hauptkrümmungsachsen genannt. Auf der mittleren hierarchischen Ebene werden die Knotenpunkte zu kleinen Bereichen zusammengefasst, den sogenannten Supervoxel. Schließlich werden in der höchsten hierarchischen Ebene die Objektteile extrahiert, d.h. geometrische Primitive wie Ebenen, Zylinder- und Kugelformen werden erkannt.
Supervoxel und geometrische Primitive.
Weiters soll im Festo Systemlabor von der Demonstration von Oberflächenprozessen auf einer kleinen Anzahl an Objekten auf neue Objekte geschlossen werden können. Dies wird durch das Berechnen von einzigartigen Merkmalen für jeden Punkt der Demonstrationsobjekte und das Generalisieren auf Objektklassen erreicht. Unter Verwendung dieser Information können Korrespondenzen zwischen ähnlichen Objekten hergestellt werden, siehe Abb. 2.
Generalisierung von Trajektorien.