K-means聚类精简点云驱动PointNet++的行星齿轮故障诊断

作者：万卓; 孙显彬^*; 申玉杰; 董美琪

来源：组合机床与自动化加工技术, 2023, (11): 84-88.

DOI：10.13462/j.cnki.mmtamt.2023.11.019

• 行星齿轮
• 点云数据
• 故障诊断
• 二分K-means聚类
• PointNet++

复杂装备的三维模型点云数据具有非结构化、无序性、离散性的特点，数据精简策略和深度神经网络模型构建被视为点云数据驱动的机械设备故障诊断关键技术难点。提出了一种K-means聚类(K均值聚类算法)精简点云驱动PointNet++的行星齿轮故障诊断方法。首先，提出了基于K-means的点云数据精简策略实现了在充分保留细节特征的前提下，精简84%的冗余数据；其次，构建了简度、速度、精度的精简效果三维评价指标体系并对精简算法进行评价；最后，构建了能够提取局部特征的PointNet++故障诊断模型。实验结果表明，相比于点云数据直接驱动PointNet++,K-means聚类精简点云驱动PointNet++的行星齿轮故障诊断的准确率提升了6.9%,表明了所提方法的有效性。

• 出版日期2023
• 单位青岛理工大学