Este artigo propõe um método de medição de pose baseado na correspondência de modelos CAD tridimensionais para resolver o problema de posicionamento de alta precisão de pequenos alvos em dispositivos a laser de alta potência. O método utiliza informações do arquivo CAD para construir um modelo tridimensional do alvo, relacionando o modelo com imagens multissource 3-CCD, evitando o problema de acumulação de erros causado pelo processamento separado das imagens multissource nos métodos tradicionais. O artigo define uma função de adequação do alvo baseada na transformação da distância de Chamfer dos pontos de exploração do modelo, usada para avaliar o grau de correspondência entre o modelo e o alvo, e utiliza um algoritmo genético (GA) para otimizar essa função e obter a pose medida do alvo. Para superar o problema de o GA ficar preso em óptimos locais, propõe-se um algoritmo genético adaptativo hierárquico (HAGA) para melhorar a precisão e a eficiência da busca. Para aumentar a eficiência da depuração do sistema em engenharia complexa, foi utilizada a biblioteca gráfica OpenGL para construir um sistema de simulação que implementa a simulação de imagem do alvo, depuração de algoritmos offline e outras funções. O sistema de simulação evita interferências de erros de instalação, erros de processamento, bem como a iluminação ambiente da câmera, facilitando a depuração e validação do algoritmo e melhorando a eficiência do projeto; também foi construída uma plataforma de medição de posicionamento 3-CCD para ajustar a localização de diferentes tipos de alvos. Os resultados da medição mostram que o erro de posicionamento translacional do alvo é inferior a 3,5 μm, e o erro angular é inferior a 0,07°, inferior aos requisitos de erro dos sistemas de medição reais, verificando a viabilidade da aplicação do algoritmo de medição na engenharia prática.

Dispositivo a laser de alta potência; Modelo CAD; Posicionamento de alvo; Algoritmo genético; Simulação OpenGL