实物表面海量点云的分治并行重建

为了兼顾海量点云各块子集重建效率以及分治重建网格拓扑正确拼接的问题,提出一种实物表面海量点云的分治并行重建方法。首先基于八叉树对海量点云进行空间分割;然后采用Delaunay网格过滤算法与增量生长算法相结合的方法,基于多核计算机并行计算框架,并行重建海量点云的各块子集;最后通过基于相邻网格之间边界区域样点集合二次重构的网格拼接方法,实现海量点云各块分治重建网格的拼接,获得插值于整体采样点集的二维定向流形网格。实验验证该算法可在保证重建结果拓扑正确性的前提下显著提高海量点云的重建效率。

校企共同体架构下大学生工程实践能力培养模式的研究与实践

智能制造、大数据、物联网、人工智能等数字化技术迭代加快,产业发展对人才的需求正在倒逼人才培养模式的变革。文章立足于产业和社会发展需求,探索在工程实践教学中充分利用学校、企业丰富的教学环境与资源,发挥校企协同相互联合、深度协作的优势,搭建校企共同体架构,探索工程实践能力培养的新模式,实现供需要精准对接,促进教育链、人才链与产业链、创新链有机衔接,响应国家建设创新型国家、产业改革的需要。

基于Isight平台DOE方法的并联机构多目标优化设计

以提高并联机构的整体性能为目的。以3-PUU并联机构为例,首先根据虚设机构法建立影响系数矩阵,包括雅可比矩阵和海塞矩阵,并通过Adams虚拟建模仿真验证影响系数矩阵的正确性,然后综合考虑工作空间、速度、加速度、惯性力等方面的需求建立并联机构的性能指标,根据性能指标多目标优化设计模型,最后基于Isight软件集成MATLAB,采用最优拉丁超立方法进行试验设计,通过NSGA-II算法进行多目标优化设计。优化结果表明,基于Isight的多目标优化设计方法不仅高效而且可以得到Pareto解集,决策者可以根据并联机构的具体服役环境权衡选择整体性能最优解。

3-PRRS并联机构多目标可靠性优化设计

以提高并联机构多目标优化设计结果的可靠性为目的。首先构建3-PRRS并联机构多目标优化设计模型,基于Isight集成Matlab软件,利用试验设计和多目标优化算法进行多目标确定性优化设计。然后分析3-PRRS并联机构在设计制造中所涉及到的随机不确定性因素,基于Isight进行6Sigma可靠性分析以及考虑随机不确定性因素的6Sigma优化,建立一种高效的考虑不确定性的3-PRRS并联机构多目标可靠性优化方法。研究结果表明,考虑不确定因素的多目标优化设计方法得到的最佳设计解可靠度更高,更加符合设计要求。

3-PUU并联机构的多目标可靠性优化设计

以提高并联机构多目标优化设计结果的可靠性为目的。首先根据性能评价指标构建3-PUU并联机构多目标优化设计模型,利用试验设计(DOE)和多目标优化算法(NSGA-Ⅱ)进行确定性多目标优化设计。然后分析量化3-PUU并联机构在设计制造中所涉及到的随机不确定性因素,利用6 Sigma设计(DFSS)方法进行6 Sigma可靠性分析以及考虑随机不确定性因素的6Sigma优化,建立一种有效的考虑不确定性的3-PUU并联机构多目标可靠性优化方法。研究结果表明,考虑不确定因素的多目标优化设计方法得到的优化结果可靠度更高,更加符合实际工程需求。

基于影响系数法的激光切割机床主体机构运动学研究

将3-PUU并联机构作为激光切割机床的主体机构,以对3-PUU并联机构的运动学分析为目的,构建3-PUU并联机构的位置方程,采用虚设机构法建立并联机构的影响系数矩阵,包括Jacobian矩阵和Hessian矩阵。采用影响系数矩阵和对位置方程微分的方式分别求得并联机构的驱动副与动平台间速度和加速度的映射关系,将影响系数法和微分法所得驱动副速度和加速度图谱与ADAMS仿真结果对比。通过对比3种分析方法所得曲线的一致性,验证运动学理论研究的正确性、仿真验证的可靠性以及作为激光切割机床主体机构的适用性。影响系数矩阵的正确建立也为激光切割机床主体机构的动力学分析、性能指标的建立以及优化设计提供了基础。