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OPTIMAL ALGORITHM FOR NO TOOl-RETRACTIONS CONTOUR-PARALLEL OFFSET TOOL-PATH LINKING 被引量:8
1
作者 HAO Yongtao JIANG Lili 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第2期21-25,共5页
A contour-parallel offset (CPO) tool-path linking algorithm is derived without toolretractions and with the largest practicability. The concept of "tool-path loop tree" (TPL-tree) providing the information on th... A contour-parallel offset (CPO) tool-path linking algorithm is derived without toolretractions and with the largest practicability. The concept of "tool-path loop tree" (TPL-tree) providing the information on the parent/child relationships among the tool-path loops (TPLs) is presented. The direction, tool-path loop, leaf/branch, layer number, and the corresponding points of the TPL-tree are introduced. By defining TPL as a vector, and by traveling throughout the tree, a CPO tool-path without tool-retractions can be derived. 展开更多
关键词 Contour-parallel offset machining Tool-path loops Tool-path loop tree Optimal algorithm
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Design of Pinion Machine Tool-settings for Spiral Bevel Gears by Controlling Contact Path and Transmission Errors 被引量:12
2
作者 曹雪梅 方宗德 +1 位作者 许浩 苏进展 《Chinese Journal of Aeronautics》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第2期179-186,共8页
This paper proposes a new approach to design pinion machine tool-settings for spiral bevel gears by controlling contact path and transmission errors. It is based on the satisfaction of contact condition of three given... This paper proposes a new approach to design pinion machine tool-settings for spiral bevel gears by controlling contact path and transmission errors. It is based on the satisfaction of contact condition of three given control points on the tooth surface. The three meshing points are controlled to be on a predesigned straight contact path that meets the pre-designed parabolic function of transmission errors. Designed separately, the magnitude of transmission errors and the orientation of the contact path are subjected to precise control. In addition, in order to meet the manufacturing requirements, we suggest to modify the values of blank offset, one of the pinion machine tool-settings, and redesign pinion ma- chine tool-settings to ensure that the magnitude and the geometry of transmission errors should not be influenced apart from minor effects on the predesigned straight contact path. The proposed approach together with its ideas has been proven by a numerical example and the manufacturing practice of a pair of spiral bevel gears. 展开更多
关键词 spiral bevel gear contact path transmission error blank offset tooth contact analysis
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弧焊机器人针对V形坡口的焊接路径规划设计与仿真分析
3
作者 刘志诚 康辉民 +3 位作者 刘厚才 欧阳普仁 崔正杰 段良辉 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期457-465,共9页
为解决弧焊机器人面向中厚板V形坡口的焊接变形难题,通过分析传统逐层逐道堆积焊接容易引起热量聚集而导致焊接变形的特性,采用V形截面投影轨迹、空间平行往复轨迹及空间轮廓偏置轨迹相结合的方法建立V形焊层,实现焊接过程热量的快速散... 为解决弧焊机器人面向中厚板V形坡口的焊接变形难题,通过分析传统逐层逐道堆积焊接容易引起热量聚集而导致焊接变形的特性,采用V形截面投影轨迹、空间平行往复轨迹及空间轮廓偏置轨迹相结合的方法建立V形焊层,实现焊接过程热量的快速散发。同时,在建立各轨迹方程解析式的基础上,应用Simufact Welding和MATLAB仿真软件对比分析了空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹与传统逐层逐道焊的优缺点。为了进一步验证可行性,采用FANUC工业机器人进行试验。仿真和试验结果表明:以零件y、z轴方向的变形量为依据,空间平行往复轨迹和空间轮廓偏置轨迹都优于传统的逐层逐道焊接方法,且后者更优于前者。但空间平行往复轨迹在轨道变换过程中机器人末端执行器的空间位姿调整相对简单、引入误差少、控制精度高,更适合于坡口较窄、长度较短的情况;而空间轮廓偏置轨迹更适用于坡口较宽,长度较长的情况。 展开更多
关键词 V形坡口 空间平行往复轨迹 空间轮廓偏置轨迹 焊道堆积 路径规划
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基于多策略融合的改进RRT路径规划算法 被引量:1
4
作者 陈澳 朱建阳 +1 位作者 蒋林 程浩然 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期282-289,共8页
针对传统快速扩展随机树(RRT)及其衍生算法在路径规划时生成路径效率较低、无效探索点较多等问题,提出一种多策略融合的改进RRT算法。首先利用启发式选择策略确定最合适的扩展节点,然后结合基于目标偏置的自适应动态步长策略,使随机树... 针对传统快速扩展随机树(RRT)及其衍生算法在路径规划时生成路径效率较低、无效探索点较多等问题,提出一种多策略融合的改进RRT算法。首先利用启发式选择策略确定最合适的扩展节点,然后结合基于目标偏置的自适应动态步长策略,使随机树始终向目标点区域扩展,最后通过垂距断点预优化的跳点连线策略去除冗余点,生成一条没有较大转折角的最短安全路径。通过不同复杂程度的仿真实验和现实环境实验对该算法进行测试。结果表明,与RRT、RRT*和Bi-RRT*算法相比,本文算法在时间消耗上分别减少了大约80%、50%和60%,在路径节点数上分别减少了大约65%、40%和35%。机器人依据该算法可以高效生成一条无碰撞,仅包含起始点、目标点和非突兀转折点的最优路径。 展开更多
关键词 路径规划 快速扩展随机树 多策略融合算法 目标偏置 动态步长 垂距断点 跳点连线
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基于改进RRT算法的冗余机械臂路径规划研究
5
作者 付东昊 赵铁军 《机械工程师》 2024年第3期18-20,25,共4页
针对RRT算法在机械臂路径规划的过程中无方向性,在无障碍物处产生过多无用节点的问题,采用目标偏置、双向分段搜索的策略对RRT算法进行改进,提出了具有导向性的双向分段搜索的改进RRT算法并应用于七自由度冗余机械臂的路径规划上,通过Ma... 针对RRT算法在机械臂路径规划的过程中无方向性,在无障碍物处产生过多无用节点的问题,采用目标偏置、双向分段搜索的策略对RRT算法进行改进,提出了具有导向性的双向分段搜索的改进RRT算法并应用于七自由度冗余机械臂的路径规划上,通过Matlab进行了三维环境路径规划仿真实验,并通过ROS平台进行冗余机械臂在简单环境与狭窄环境的避障仿真实验。实验结果表明,改进的RRT算法能够有效地减少路径的节点数量与搜索时间,并提高路径规划的成功率。 展开更多
关键词 冗余机械臂 路径规划 RRT算法 目标偏置
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基于改进蚁群算法的三维航迹规划 被引量:14
6
作者 魏江 王建军 +2 位作者 王健 秦春霞 梅少辉 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第17期217-223,共7页
针对蚁群算法在无人机(UAV)三维航迹规划中存在的收敛速度慢、空间复杂度高的缺点,提出了一种基于改进蚁群算法的无人机(UAV)三维航迹规划方法。该方法改进了局部搜索策略、初始信息素调整因子并在启发函数中加入了路径偏移因子,从而降... 针对蚁群算法在无人机(UAV)三维航迹规划中存在的收敛速度慢、空间复杂度高的缺点,提出了一种基于改进蚁群算法的无人机(UAV)三维航迹规划方法。该方法改进了局部搜索策略、初始信息素调整因子并在启发函数中加入了路径偏移因子,从而降低了航迹搜索空间的复杂度,提高了算法的搜索效率和收敛速度。在利用DEM数字高程数据建立的搜索空间中,该算法与现有算法相比,规划航迹缩短约24.08%,运行时间减少约11.56%,表明改进蚁群算法在无人机(UAV)三维航迹规划中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 三维航迹规划 信息素调整因子 路径偏移因子 蚁群算法
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基于网格曲面模型的等残留刀位轨迹生成方法 被引量:29
7
作者 徐金亭 刘伟军 +1 位作者 卞宏友 王华兵 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期193-198,共6页
三角网格曲面因其快速灵活、拓扑适应能力强等优点,在与制造业密切相关的航空航天、汽车、造船以及模具等工业领域得到越来越广泛的应用。针对网格曲面加工截面线型路径与边界不一致性等问题,提出一种保持边界一致的等残留刀位轨迹生成... 三角网格曲面因其快速灵活、拓扑适应能力强等优点,在与制造业密切相关的航空航天、汽车、造船以及模具等工业领域得到越来越广泛的应用。针对网格曲面加工截面线型路径与边界不一致性等问题,提出一种保持边界一致的等残留刀位轨迹生成方法。该方法以减少抬刀、路径转接为目的,并综合考虑刀具轨迹几何与运动力学性能。首先对网格曲面局部区域进行精确拟合,进而给出一种网格曲面上曲线的偏置方法。以此为基础,对网格模型的边界轮廓进行等残留偏置,从而生成精确的刀位轨迹。实例表明该轨迹生成方法简便、可靠,具有良好的边界一致性,并可显著提高加工的效率和精度。 展开更多
关键词 三角网格 曲线偏置 刀位轨迹
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组合曲面NC加工刀具轨迹的生成 被引量:3
8
作者 陈涛 陈钢 +2 位作者 汤进 钟毅芳 周济 《应用科学学报》 CAS CSCD 2001年第1期62-65,共4页
提出一种组合曲面 NC加工刀具轨迹生成的新算法 :将组合曲面进行三角化 ,并使三角形的顶点沿曲面法矢方向偏置一刀具半径值 ,依次连接偏置后的三角形各顶点 ,得偏置的三角形网格 .以一组相互平行的平面去截偏置的三角形网格 ,将交线在... 提出一种组合曲面 NC加工刀具轨迹生成的新算法 :将组合曲面进行三角化 ,并使三角形的顶点沿曲面法矢方向偏置一刀具半径值 ,依次连接偏置后的三角形各顶点 ,得偏置的三角形网格 .以一组相互平行的平面去截偏置的三角形网格 ,将交线在截平面上进行调整并消除干涉 ,即得到组合曲面刀具轨迹 . 展开更多
关键词 组合曲面 刀具轨迹生成 三角化 NC加工 最高点法 偏置曲线法 生成算法 CAD/CAM
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最短路优化的复杂型腔刀具轨迹规划算法 被引量:3
9
作者 赵振宇 张萌 周后明 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2009年第1期39-42,共4页
复杂型腔零件的加工是数控编程中的一个难点。从提高加工算法的稳定性和加工效率的角度出发,提出了基于网络优化的复杂平面型腔数控加工刀具轨迹优化算法,分析了轮廓环的等距、自交、集合等基本运算,详细论述了基于网络优化的刀具轨迹... 复杂型腔零件的加工是数控编程中的一个难点。从提高加工算法的稳定性和加工效率的角度出发,提出了基于网络优化的复杂平面型腔数控加工刀具轨迹优化算法,分析了轮廓环的等距、自交、集合等基本运算,详细论述了基于网络优化的刀具轨迹规划方法。文中的仿真分析进一步说明了该方法的可靠性。 展开更多
关键词 网络优化 等距 刀具轨迹 型腔
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二维轮廓嵌套加工刀轨生成算法 被引量:1
10
作者 王玉国 周来水 +1 位作者 安鲁陵 贾彤明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期313-316,共4页
提出一种新的刀轨生成算法,成功解决了由通用等距方法的刀轨加工而成的凸台和凹槽在嵌套时产生干涉的问题。该算法只需要三次等距即可计算出凸台和凹槽加工刀轨,并且能够处理包含自由曲线的轮廓。最后给出的算例验证了该算法的有效性。
关键词 嵌套 刀轨 轮廓 等距 凸台 凹槽
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基于位置有效性检测的环形刀路偏置算法研究 被引量:4
11
作者 朱洪军 张亚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第3期93-95,99,共4页
数控加工的层切法中经常会用到环形刀路。在环形刀路生成过程中,关键算法是多边形的偏置算法。在偏置过程中,偏置曲线上可能会产生局部问题,比如局部尖角、无效环等。这些局部问题必须消除,否则得到的环形刀路将无法使用。论文提出一种... 数控加工的层切法中经常会用到环形刀路。在环形刀路生成过程中,关键算法是多边形的偏置算法。在偏置过程中,偏置曲线上可能会产生局部问题,比如局部尖角、无效环等。这些局部问题必须消除,否则得到的环形刀路将无法使用。论文提出一种基于顶点位置有效性检测的多边形偏置算法。通过实例测试,表明该算法能够很好地消除在偏置过程中产生的局部问题,保证环形刀路的准确有效。 展开更多
关键词 环形刀路 多边形偏置 位置有效性
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光纤连接器端面研磨装置运动分析 被引量:9
12
作者 刘德福 段吉安 钟掘 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期159-166,共8页
分析了一种具有两个自由度的双驱动行星式光纤连接器端面研磨装置的运动原理,并求解出光纤连接器在研磨时相对于研磨盘(研磨砂纸)的运动轨迹。通过引入定义“速比”,建立了研磨装置两个独立主动件之间的转速关系。针对光纤连接器研... 分析了一种具有两个自由度的双驱动行星式光纤连接器端面研磨装置的运动原理,并求解出光纤连接器在研磨时相对于研磨盘(研磨砂纸)的运动轨迹。通过引入定义“速比”,建立了研磨装置两个独立主动件之间的转速关系。针对光纤连接器研磨中存在的问题,从速比入手,以运动轨迹曲线、研磨运动路程偏差、切削速度、速度周期变换系数为纽带,将研磨运动、研磨工艺以及研磨质量联系起来,得出了一组优化的光纤连接器研磨装置的运动参数。当系杆的转速设定为132r/min时,根据粗、精研磨不同的工艺要求,其内齿轮的转速应在31~54r/min调整。此时,速度周期变换系数小于2.2;运动路程偏差小于0.5%;研磨运动轨迹密集而不重复。实验证明了分析结果的正确。 展开更多
关键词 光纤连接器 研磨装置 研磨运动轨迹 速比 顶点偏移
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细分曲面的NC刀轨生成算法及实现 被引量:6
13
作者 钟大平 周来水 +1 位作者 王占东 周海 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期50-53,共4页
提出了一种基于LOOP细分规则的NC精加工刀轨生成算法 ,该算法将细分曲面应用于CAD/CAM系统 ,适用于任意拓扑的三角网格模型 ;通过控制曲面等距误差来生成满足给定精度要求的NC刀轨 .其核心思想是 :首先计算LOOP细分曲面控制顶点的极限... 提出了一种基于LOOP细分规则的NC精加工刀轨生成算法 ,该算法将细分曲面应用于CAD/CAM系统 ,适用于任意拓扑的三角网格模型 ;通过控制曲面等距误差来生成满足给定精度要求的NC刀轨 .其核心思想是 :首先计算LOOP细分曲面控制顶点的极限点和法矢量 ,然后从极限点开始 ,沿其法矢方向以球头刀的半径长度按照给定精度向外等距 ,获得等距曲面 ,最后在等距曲面上生成精加工数控刀轨 .实例表明该算法稳定、高效。 展开更多
关键词 细分曲面 LOOP细分 曲面等距 NC刀轨
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手持式激光测距仪自动检定装置的研究 被引量:8
14
作者 路瑞军 刘红光 李一鸣 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第A01期135-138,共4页
该文分析并指出手持式激光测距仪传统检定方法自动化程度偏低、准确度与稳定性低、机构复杂成本高等亟待解决的共性问题。提出自动行走测车巡回检定的方法,结合图像处理程序计算线纹坐标,由双频激光干涉仪标定线纹坐标与反射板位置的关... 该文分析并指出手持式激光测距仪传统检定方法自动化程度偏低、准确度与稳定性低、机构复杂成本高等亟待解决的共性问题。提出自动行走测车巡回检定的方法,结合图像处理程序计算线纹坐标,由双频激光干涉仪标定线纹坐标与反射板位置的关系,建立下位机与上位机之间无线通信连接,设计完成高效率高精度的手持式激光测距仪自动检定系统,50m处的测量结果不确定度提高到U=0.5mm。 展开更多
关键词 手持式激光测距仪 图像处理 坐标标定 无线通信
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基于网络优化的复杂型腔刀具轨迹规划算法 被引量:1
15
作者 赵振宇 刘白 +1 位作者 周后明 余松森 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2009年第1期96-99,共4页
复杂型腔零件的加工是数控编程中的一个难点。从提高加工算法的稳定性和加工效率的角度出发,提出了基于网络优化的复杂平面型腔数控加工刀具轨迹优化算法,分析了轮廓环的等距、自交、集合运算等基本运算,详细论述了基于网络优化的刀具... 复杂型腔零件的加工是数控编程中的一个难点。从提高加工算法的稳定性和加工效率的角度出发,提出了基于网络优化的复杂平面型腔数控加工刀具轨迹优化算法,分析了轮廓环的等距、自交、集合运算等基本运算,详细论述了基于网络优化的刀具轨迹规划方法并优化了刀具轨迹。 展开更多
关键词 网络优化 等距 刀具轨迹 型腔
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基于电弧熔丝增材制造的复合路径规划方法 被引量:6
16
作者 刘海华 高文强 +2 位作者 赵淘 韩亮 张文浩 《材料科学与工艺》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期53-60,共8页
电弧熔丝增材制造(WAAM)适用于具有复杂几何特征的大尺寸金属构件的快速成形,而合理的路径规划方法可以极大的提升构件的几何还原度和表面质量。本文分析了常用路径规划方法的优缺点,提出轮廓偏置路径和Z字形路径相结合的复合路径规划方... 电弧熔丝增材制造(WAAM)适用于具有复杂几何特征的大尺寸金属构件的快速成形,而合理的路径规划方法可以极大的提升构件的几何还原度和表面质量。本文分析了常用路径规划方法的优缺点,提出轮廓偏置路径和Z字形路径相结合的复合路径规划方法,并对轮廓偏置路径的偏置距离进行了优化。优化结果表明轮廓偏置路径可以提高构件轮廓的几何还原度,Z字形路径可以消除轮廓偏置路径几何中心易形成孔隙的缺陷,提高成形质量。利用数控弧焊增材制造系统进行实验验证,结果表明该复合路径规划方法对于多数大尺寸复杂结构件的成形路径规划具有很好的可行性和适用性。 展开更多
关键词 增材制造 复合路径规划方法 几何还原度 表面质量 轮廓偏置路径 Z字形路径
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复杂型腔环切清角加工刀轨生成方法 被引量:8
17
作者 张鸣 刘伟军 李论 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2399-2404,共6页
针对环切轨迹中残留区域的问题,提出了一种简单有效的去除残留区域的轨迹生成方法。在该方法中,首先识别出轨迹中的尖角,然后通过匹配出轨迹中的尖角对来确定刀具无法加工的残留区域。在残留区域确定后,对于每一个尖角对,以子尖角的尖... 针对环切轨迹中残留区域的问题,提出了一种简单有效的去除残留区域的轨迹生成方法。在该方法中,首先识别出轨迹中的尖角,然后通过匹配出轨迹中的尖角对来确定刀具无法加工的残留区域。在残留区域确定后,对于每一个尖角对,以子尖角的尖点作为初始条件,计算该点的Frenet标架信息,并依据该信息预测出清角刀轨上下一点的近似位置。在获得近似位置后,依据一定精度对预测位置进行修正,得到该点的精确位置。迭代该过程,逐步生成清角加工轨迹,直到该点的中轴变换圆的半径等于刀具半径为止。仿真表明,该方法能够有效处理加工区域。 展开更多
关键词 环切加工 轨迹规划 尖角 数控加工 残留区域
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三角网格模型等高线刀具轨迹生成研究 被引量:1
18
作者 黄常标 江开勇 《机床与液压》 北大核心 2009年第12期1-4,111,共5页
提出了一种采用通用环形刀具对离散三角网格模型进行三坐标加工的等高线轨迹生成算法,算法包括三角网格模型的等距离偏置和水平面内的二维轨迹等距偏置。设计了基于面片的模型等距偏置方法,分析了凸边和凸点的特点并提出了保护轨迹的直... 提出了一种采用通用环形刀具对离散三角网格模型进行三坐标加工的等高线轨迹生成算法,算法包括三角网格模型的等距离偏置和水平面内的二维轨迹等距偏置。设计了基于面片的模型等距偏置方法,分析了凸边和凸点的特点并提出了保护轨迹的直线拟合生成算法。实例程序的运行证明,该算法稳定可靠、能快速有效地生成环形刀具的等高线轨迹。 展开更多
关键词 三角网格模型 环形刀具 等高线轨迹 两次偏置法
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基于等比例偏移定量调整的光路准直方法 被引量:1
19
作者 刘红光 路瑞军 +3 位作者 李凌梅 李青 陈洁 孙卓 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第A01期82-84,共3页
激光干涉仪广泛应用于位移、角度、平面度、直线度、垂直度等领域的测量,在使用过程中传统的光路准直调整方法费时费力,无章可循全凭经验,耗费检测人员大部分精力。该文提出基于等比例偏移定量调整的准直光路方法,提高光路准直调整效率... 激光干涉仪广泛应用于位移、角度、平面度、直线度、垂直度等领域的测量,在使用过程中传统的光路准直调整方法费时费力,无章可循全凭经验,耗费检测人员大部分精力。该文提出基于等比例偏移定量调整的准直光路方法,提高光路准直调整效率,检测人员可以方便快捷、精准定量、一次性的实现光路调整。 展开更多
关键词 激光干涉仪 光路准直 精密测量 等比例偏移
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频率偏移和符号定时误差的盲估计方法 被引量:3
20
作者 吴涛 戴旭初 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2005年第3期291-296,共6页
提出一种适合于频率选择性多径衰落信道的频率偏移和符号定时误差的盲估计方法,该方法主要利用由过采样接收信号所引入的二阶循环平稳特性。通过理论分析,建立了接收信号的循环自相关函数与频率偏移和定时误差之间的关系,在此基础上,导... 提出一种适合于频率选择性多径衰落信道的频率偏移和符号定时误差的盲估计方法,该方法主要利用由过采样接收信号所引入的二阶循环平稳特性。通过理论分析,建立了接收信号的循环自相关函数与频率偏移和定时误差之间的关系,在此基础上,导出了频率偏移和定时误差的盲估计算法。本文算法的主要特点是不需要训练序列,而且不依赖于信道衰落和加性噪声的分布特性(时间相关或无关,高斯或非高斯),特别是它适用于信号星座图为圆形分布或非圆形分布的线性调制信号。通过M on te C arlo仿真实验,在各种不同的条件下对本文提出的盲估计算法的性能进行比较,表明了它的有效性。 展开更多
关键词 多径衰落信道 循环平稳 频率偏移 符号定时误差
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