回转体内腔测量的虚拟防碰撞算法

１引言

对于国防和高科技领域的测量，一个十分突出的要求是，必须把安全性与可靠性放在首位，绝对不允许测头与工件相撞，以免发生事故，产生危险［1］。因此提高测量机的安全性能成为坐标机设计所必须考虑的环节。针对此问题，国内外很多学者提出了虚拟现实技术［2］，即在仿真环境下建立实体坐标机模型，进行实时的模拟和监测。

碰撞检测［3］是虚拟测量机进行路径规划、测头运动防碰撞中的关键问题。一般的判断方法是确定两个或多个物体彼此之间是否发生接触或穿透。传统的碰撞检测算法包括距离跟踪法［4］和包围盒法［5-6］。对于一些非接触测量系统，必须保证测头与工件相接触之前即发出响应。因此，传统的包围盒方法［7］显得比较费时而且不适用于非接触测量系统。本文是在距离跟踪法的基础上，并且针对系统的机械结构以及非接触测量的特点，提出了基于点面较短有效距离的防碰撞算法，并将其应用于回转体内腔测量的防碰撞中。