摘要：

由于工件的遮挡，无法直接观察回转体测量机内表面测量系统的运行情况。为防止非接触测头与工件在测量过程中发生碰撞，利用OpenGL建立了回转体测量机的虚拟三维运动xxxx进行实时监测。同时，提出了虚拟环境下一种基于点面最短有效距离的防碰撞算法，通过软件监控关键点与待测物体表面的距离作为真实系统的防碰撞检测依据，并且将其应用于虚拟回转体测量系统中，作为防止测头与回转体工件碰撞的重要手段。实验证明测试点与工件内表面最小距离控制在误差允许的范围内，而且系统运行时能够在测头与工件碰撞产生前及时发出警报，停止当前的测量机运行，可以有效避免测头与工件之间的碰撞。该算法具有判断简单、响应快速的特点，对于非接触测量中测头的安全防护具有实际的工作意义。

关键词：回转体工件；仿真环境；虚拟测量系统；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xx，xx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，提出了基于点面最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。

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