Identification of shape and structural characteristics in assembly models for retrieval applications

par Katia Lupinetti

Thèse de doctorat en Automatique

Sous la direction de Jean-Philippe Pernot et de Franca Giannini.

Soutenue le 24-01-2018

à Paris, ENSAM en cotutelle avec l'Università degli studi (Gênes, Italie) , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec Laboratoire des sciences de l'information et des systèmes (Marseille) (laboratoire) , Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes : Ingénierie Numérique des Systèmes Mécanique (laboratoire) et de Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes (laboratoire) .

Le président du jury était Jean-Luc Mari.

Le jury était composé de Jean-Philippe Pernot, Franca Giannini, Rezia Molfino, Marina Monti.

Les rapporteurs étaient Nabil Anwer, Giorgio Colombo.


  • Résumé

    Au cours des dernières années, innombrables produits ont été conçus en utilisant des modèles numériques 3D, où les courants logiciels pour la conception et le dessin technique utilisent des modèles CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Ces logiciels sont utilisés dans de nombreux domaines, tels que l'automobile, la marine, l'aérospatiale et plus encore. À l'intérieur de d'une entreprise qui utilise ces systèmes, il est possible d'avoir accès à des modèles CAO de produits déjà développés puisque la conception de nouveaux produits fait souvent référence à des modèles existants depuis que produits similaires permettent à l'avance la connaissance des éventuels problèmes et leur solutions. Par conséquent, il est utile de disposer de solutions technologiques capables d'évaluer les similitudes de différents produits afin que l'utilisateur puisse récupérer des modèles existants et avoir ainsi accès à des informations utiles pour la nouvelle conception.Le concept de similarité a été largement étudié dans la littérature et il est bien connu que deus objets puissent être similaire de plusieurs façons. Ces multiples possibilités rendent complexe l'évaluation de la similarité entre deux objets. À ce jour, de nombreuses méthodes ont été proposées pour l’identification de différentes similitudes entre les pièces, mais peu de travaux abordent cet problème en évoquant d’assemblages de pièces. Si l’évaluation de la similarité entre deux pièces a beaucoup de points de vue, quand on va examiner des assemblages de pièces, les combinaisons de similarité augmentent vertigineusement puisqu'il y a plus de facteurs à considérer.Sur la base de ces exigences, nous proposons de définir un système qui permettant la récupération des assemblages des pièces similaires en fonction de multiple critères de similarité. Pour ce faire, il faut avoir un descripteur qui peut gérer les informations nécessaires pour caractériser les différentes similitudes entre les deux modèles. Par conséquent, l'un des points principaux de ce travail sera la définition d'un descripteur capable de coder les données nécessaires à l'évaluation des similarités. De plus, certaines des informations du descripteur peuvent être disponibles dans le modèle CAO, tandis que d'autres devront être extraites de manière appropriée. Par conséquent, des algorithmes seront proposés pour extraire les informations nécessaires pour remplir les champs du descripteur. Enfin, pour une évaluation de la similarité, plusieurs mesures entre les modèles seront définies, de sorte que chacune d'entre elles évaluent un aspect particulier de leur similarité.

  • Titre traduit

    Identification de caractéristiques de forme et de structure d’assemblages de pièces CAO pour la recherche dans des bases de données


  • Résumé

    The large use of CAD systems in many industrial fields, such as automotive, naval, and aerospace, has generated a number of 3D databases making available a lot of 3D digital models. Within enterprises, which make use of these technologies, it is common practice to access to CAD models of previously developed products. In fact, designing new products often refers to existing models since similar products allow knowing in advance common problems and related solutions. Therefore, it is useful to have technological solutions that are able to evaluate the similarities of different products in such a way that the user can retrieve existing models and thus have access to the associated useful information for the new design.The concept of similarity has been widely studied in literature and it is well known that two objects can be similar under different perspectives. These multiple possibilities make complicate the assessment of the similarity between two objects. So far, many methods are proposed for the recognition of different parts similarities, but few researches address this problem for assembly models. If evaluating the similarity between two parts may be done under different perspectives, considering assemblies, the viewpoints increase considerably since there are more elements playing a meaningful role.Based on these requirements, we propose a system for retrieving similar assemblies according to different similarity criteria. To achieve this goal, it is necessary having an assembly description including all the information required for the characterizations of the possible different similarity criteria between the two assemblies. Therefore, one of the main topics of this work is the definition of a descriptor capable of encoding the data needed for the evaluation of similarity adaptable to different objectives. In addition, some of the information included in the descriptor may be available in CAD models, while other has to be extracted appropriately. Therefore, algorithms are proposed for extracting the necessary information to fill out the descriptor elements. Finally, for the evaluation of assembly similarity, several measures are defined, each of them evaluating a specific aspect of their similarity.


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