Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Development of measurement software for manual coordinate measuring device

Paweł Piotr Pachut

Abstract

The goal of this work was to develop measurement software for manual coordinate measuring device operating on the principle of photogrammetry, that enables determination of dimensions of elements of regular geometry. The scope of work included: • review of existing measurement software for coordinate measuring machines (CMM) and the functions and capabilities of that software; • review of the algorithms determining fitted elements; • development of a method for exporting coordinates of measuring points from the measuring device and their import to the measuring software; • development and implementation of algorithms enabling determination of elements of regular geometry and dimensions between them; • development of a graphical presentation of results. As part of the work, measuring software has been developed that can work with manual CMM (eg measuring devices operating on the principle of photogrammetry and measuring arms), assuming that data from the measuring device informing about the coordinates of the measured point are sent via the serial port. The software enables determination of such geometrical elements as the plane, circle, sphere, cylinder, straight line or point. On their basis, it is possible to determine other geometrical elements, such as a straight line as the intersection of two planes, a point as the intersection of a straight line and plane, or as an intersection of three planes, a segment connecting two points or a circle passing through many points. It is also possible to determine distances and angles between selected geometric elements. Part of the software is a user’s graphical interface including "CAD" windows with graphical presentation of designated elements In order to verify the correctness of operation of the software, tests were carried out on simulated data and the results were compared with the results obtained using the PowerINSPECT program. The functions determining: plane, circle, sphere, angle between planes and distance between points were tested. Differences for the 24 compared parameters were no more than 5 μm, including 15 no more than 1 μm. Taking into account the uncertainty of measurements performed with the use of manual CMM, based on the results obtained during testing, it can be concluded that the calculations in the program are performed correctly and with satisfactory accuracy.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Paweł Piotr Pachut (FM) Paweł Piotr Pachut,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Opracowanie oprogramowania pomiarowego dla ręcznego współrzędnościowego urządzenia pomiarowego
Supervisor
Michał Jankowski (FM/IMBE) Michał Jankowski,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)
Study subject / specialization
, Mechatronika
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
17-10-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Michał Jankowski (FM/IMBE) Michał Jankowski,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM) Tomasz Kowaluk (FM/IMBE) Tomasz Kowaluk,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
fotogrametria, współrzędnościowe maszyny pomiarowe, oprogramowanie pomiarowe
Keywords in English
photogrammetry, coordinate measuring device, measurement software
Abstract in Polish
Celem pracy było opracowanie oprogramowania pomiarowego dla ręcznego współrzędnościowego urządzenia pomiarowego działającego na zasadzie fotogrametrii, umożliwiającego wyznaczanie wymiarów elementów o regularnej geometrii. Zakres pracy obejmował: • przegląd istniejących programów pomiarowych dla współrzędnościowych maszyn pomiarowych (WMP) oraz funkcji i możliwości tych programów; • przegląd algorytmów wyznaczania elementów dopasowanych; • opracowanie metody eksportu współrzędnych punktów pomiarowych z urządzenia pomiarowego i ich importu do programu pomiarowego; • opracowanie i implementacja algorytmów umożliwiających wyznaczanie elementów geometrii regularnej oraz odległości i kątów między nimi; • opracowanie graficznej prezentacji wyników. W ramach pracy opracowano oprogramowanie pomiarowe mogące współpracować z ręcznymi WMP (np. urządzeniami pomiarowymi działającymi na zasadzie fotogrametrii i ramionami pomiarowymi), przy założeniu, że dane z urządzenia pomiarowego informujące o współrzędnych zmierzonego punktu wysyłane są przez port szeregowy. Oprogramowanie umożliwia wyznaczanie takich elementów geometrycznych jak płaszczyzna, okrąg, sfera, walec, prosta czy punkt. Na ich podstawie możliwe jest wyznaczanie konstrukcyjne innych elementów geometrycznych jak np. prostej jako przecięcia dwóch płaszczyzn, punktu jako przecięcia prostej i płaszczyzny lub jako przecięcia trzech płaszczyzn, odcinka łączącego dwa punkty czy okręgu przechodzącego przez wiele punktów. Możliwe jest również wyznaczanie odległości i kątów między wybranymi elementami geometrycznymi. Częścią oprogramowania jest graficzny interfejs użytkownika zawierający okna „CAD” z graficzną prezentacją wyznaczonych elementów. W celu weryfikacji poprawności działania oprogramowania przeprowadzono testy na danych symulowanych i porównano wyniki z wynikami uzyskanymi z użyciem programu PowerINSPECT. Przetestowano funkcje wyznaczania: płaszczyzny, okręgu, sfery, kąta między płaszczyznami oraz odległości między punktami. Różnice dla 24 porównanych parametrów wyniosły nie więcej niż 5 µm, w tym dla 15 nie więcej niż 1 µm. Biorąc pod uwagę niepewność pomiarów wykonywanych przy pomocy ręcznych WMP, na podstawie uzyskanych podczas testów wyników można uznać, że obliczenia w programie wykonywane są poprawnie i z satysfakcjonującą dokładnością.
File
  • File: 1
    Praca_dyplomowa_2019-09-09-2.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35830

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT620b7b7d26dc44749afd9c69d3266932/
URN
urn:pw-repo:WUT620b7b7d26dc44749afd9c69d3266932

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page