工业机器人零位标定点约束分布研究

工业机器人在使用过程中产生的实际几何参数与理论参数偏差会影响定位精度,而精确地标定出机器人的零位参数能在很大程度上提高机器人的定位精度。为此,基于点约束对工业机器人零位标定进行研究,论述约束点分布对标定的影响。仿真实验结果表明,在理想情况下,单点约束和多点约束均能得到精确的标定结果,但在系统带噪声的情况下,多点约束比单点约束具有更好的标定结果。

采用内点约束的最优冲突解脱方法

在自由飞行中,为了保证任何两架飞机之间的距离不能小于给定的安全间隔,采用内点约束条件和最优控制中的庞特里亚金极小值原理,研究了自由飞行中飞机的控制向量受约束时的平面冲突解脱问题,考虑了只改变速度大小和只改变速度方向的解脱策略。不同的策略具有不同的控制变量,各变量有不同的约束范围。采用极小值原理解得最优控制变量,并由内点约束条件获得解脱开始时间、约束时间及控制变量转换时间。计算结果表明改变速度大小策略的协作解脱耗费是单机解脱的1/10,而改变速度方向的策略在两机夹角过小时单机解脱耗费为协作解脱的1/3。

位移多点约束法在面板堆石坝精细模拟中的应用研究

面板堆石坝数值模拟中为了兼顾计算精度和计算效率,可对混凝土面板划分精细网格,并与堆石体相对稀疏的网格进行合理的连接过渡。基于自主研发的有限元执行平台,开发实现了基于位移多点约束的疏密网格过渡方法,并应用于在建200 m级面板堆石坝工程数值模拟。通过方案对比,验证了该方法的精度,且面板精细网格与堆石体稀疏网格之间变形协调。相较于传统模拟方法,面板精细模拟方法可细致表达面板内应力变化梯度,能够为跨尺度精细模拟混凝土面板性状提供技术基础。该方法简便实用、易于数值实现,具有较好的推广应用前景。

具有附加单面点约束悬臂梁的自由振动

本文研究了具有附加单面点约束的悬臂梁,由指定的初始条件诱发的有阻尼自由振动问题,提出了求解具有双线性或分段线性的连续系统多线性模态振动的时间子域法。用该法进行求解和数值计算,所得到的结果与实验结果有良好的一致性,因而能成功地解释实验中所发现的,该系统在作衰减自由振动时表现出的种种有趣的动力行为,诸如,附加单面支撑点反力幅值的调制现象等等。

多点约束(MPC)法与换热器整体有限元分析

在管壳式换热器中,管板与法兰和壳体与管子间厚度差大,且大型换热器管子根数多。在对管壳式换热器进行有限元模拟时,如果全部采用实体单元建立整体模型,难度大,计算量大。而管壳式换热器壳体与管子为板壳结构,采用壳单元能大大减小建模工作量和对计算机硬件的要求。然而,实体单元与壳单元由于具有不同的自由度,两者不能直接连接。多点约束(MPC)法是在两种单元连接处建立约束方程,从而实现节点自由度耦合。对某固定管板式换热器,建立两个有限元分析模型,一是采用多点约束法,将壳单元和实体单元进行耦合,另一个是全部采用实体单元,并以管板及壳体中的应力强度为指标,对两个模型进行比较,结果发现,采用多点约束法对管壳式换热器进行整体模拟分析,既相对简单,又有足够的精度。

带落角和落点约束的空地导弹最优制导律设计

为了提高武器战斗部的毁伤效果,研究了一种带有落角和落点约束的空地导弹近垂直俯冲攻击最优制导律。首先,在二维平面内建立了弹目相对运动关系模型和导弹制导线性化模型。其次,结合Schwartz不等式,推导了带落角和落点约束的最优制导控制律。然后,在小角度假设的前提下,将所设计的最优制导律描述为便于工程应用的弹道成形制导律。最后,进行了仿真验证,结果表明,采用所设计的最优制导律,在满足脱靶量近似为零的前提下,终端落角可达到-90°,实现了近垂直俯冲攻击。

基于多点约束法的减摇鳍加强结构CAD/CAE一体化设计

针对减摇鳍加强结构设计难度大和载荷复杂的特点,提出一种CAD/CAE一体化设计和分析方法.对减摇鳍加强结构进行三维结构设计、水动力分析和结构性能评估.其中,采用多点约束法实现模拟减摇鳍加强结构与鳍座的2种非协调性单元之间的载荷传递,应用自由面格林函数法和三维线性势流理论求解船体运动响应和水动压力.通过研究关键技术,为减摇鳍加强结构设计和分析提供新的技术途径.

溢出点约束速度场法──提高低幅度构造成图精度的方法

尽管影响低幅度构造成图精度的因素很多，但在消除了闭合差和实现了准确的层位标定与追踪情况下，真实合理的变速速度场的建立则成为最为重要的因素。用深度经基准面校正后的钻井资料确定的油水界面和圈闭溢出点深度与等ｔ０图上的溢出点位置及对应的ｔ０值，可推算一个溢出点平均速度。在钻井平均速度控制点少或分布不匀的情况下，由溢出点平均速度和井点平均速度对地震叠加速度推导出的平均速度约束校正可得到一个较合理的变速速度场，由此所做的构造图将比无溢出点约束作出的构造图具有更精确的圈闭形态和闭合高度，为储量计算和开发井布置提供更可靠的依据。

基于多点约束法的鼓式制动器有限元分析

为研究径向浮动蹄式制动器的性能特点,利用接触与多点约束相结合的方法,建立了结构有限元模型。经对比发现,该模型较传统模型能更准确的反映摩擦片的受力状态,且制动力矩仿真结果与试验数据有较好的一致性。利用该模型对制动器制动性能和摩擦片应力分布情况进行的仿真计算结果表明,径向浮动蹄式制动器有利于改善车辆制动跑偏现象和领蹄的受力状况,提高车辆的行车安全性和领蹄摩擦片的耐磨性;从蹄的受力均匀性有待进一步提高。

基于相机空间点约束的机器人工具标定方法

工具标定就是确定工具坐标系相对于机器人末端坐标系的变换矩阵,但传统的解决方案是通过人工示教点约束的方法,为此提出一种基于视觉相机空间的自动工具标定方法。在末端工具上增加特征点如圆环标志,利用相机建立机器人三维空间与相机二维空间之间的关系,通过自动的三维空间视觉定位,实现对圆环标志的中心点的点约束,视觉定位不需要相机的标定等繁琐过程。基于机器人的正运动学和相机空间点约束完成工具中心点(TCP)求解。重复实验的标定误差小于0.05 mm,实验的绝对定位误差小于0.1 mm,验证了基于相机空间定位的工具标定具有较高的可重复性以及可靠性。

主瓣干扰下多点约束自适应单脉冲测角方法

当存在主瓣干扰的情况下,采用常规的自适应波束形成技术会使单脉冲曲线严重失真,从而导致无法对感兴趣的目标正常测角及跟踪。为了在抑制主瓣干扰的同时能基本保持自适应单脉冲比曲线不失真,提出了一种基于多点约束的自适应单脉冲测角方法,该方法采用约束自适应波束形成技术,即在自适应抑制干扰的同时选取多个约束点对用于测角的单脉冲比进行约束,从而大大提高了存在主瓣干扰下单脉冲测角的性能。计算机仿真实验证明了该方法的有效性。

基于骨架关节点约束的交互式局部变形

利用广义元球变形技术,提出一种基于骨架关节点约束的交互式局部变形方法。该方法提取多边形网格模型的骨架关节点并结合模型骨架图结构确定骨架关节点对应的局部区域,计算三维网格点到骨架节点的欧式距离,将约束区域的最大欧氏距离作为约束半径,得到各骨架节点对应的势函数值,通过控制骨架节点的空间位置给出三角形面片点的新坐标位置。实验结果表明,该方法有效保持多边形网络模型的局部特征,并确保了模型变形的直观性和高效性。

侧向间隙点约束作用下弹性圆(环)板的热过屈曲响应

基于von Karman薄板理论推导了均匀升温下的弹性圆(环)板受到侧向间隙点约束作用前后的轴对称热过屈曲方程.点约束位于圆(环)板圆心处的侧向两侧,且间隙值在板的热过屈曲变形范围内.控制方程是一组以中面位移为基本未知量,以温度载荷为参数,接触后约束条件改变的非线性常微分方程组.采用打靶法数值求解所得方程,获得了周边不可移夹紧和简支圆(环)板在接触前后的热过屈曲响应.着重研究了圆(环)板受到点约束作用后的过屈曲变形和内力的变化情况,分析了环板内外半径比及边界条件的影响,给出了有关的平衡构形和平衡路径.

Ansys多点约束技术的应用

介绍Ansys内置的多点约束在有限元单元连接及几何约束中的应用。

基于特征点约束关系的图像拼接算法

针对传统图像拼接算法存在的缺点,提出一种基于特征点约束关系的全自动图像拼接算法。首先使用Harris角点检测器提取两幅图像的特征点;再利用双向最大相关法对特征点初始匹配,运用两级特征点约束关系策略对初始匹配点求精;然后采用稳健的RANSAC算法求出变换矩阵初值并使用Levenberg-Marquardt(LM)非线性迭代算法精炼变换矩阵;最后使用三角函数作为融合算法,实现拼接图像的平滑过渡。实验验证了算法的有效性。

基于知识点约束的遗传算法组卷策略的研究

基于遗传算法的自动组卷策略采用分段实数编码,具有自适应型的交叉和变异遗传算子,基于知识点约束的分题型的组卷算法思想,为自动组卷算法的进一步发展提供了研究方向。

基于点约束的工业机器人标定系统研究

设计了基于点约束的工业机器人标定系统,其主要原理是通过控制工业机器人末端执行器上的激光指针,使得激光束在4处位置分别能够照射到第1个位置传感装置(PSD)中心,并反射到第2个位置传感装置中心,实现激光束校准,获取4组关节角,并通过关节角分别计算出末端执行器位姿的线性方程,根据各线性方程的交点为同一点(点约束),运用Isqnonlin函数搜索出工业机器人关节角偏差。试验在建立标定系统模型的基础上,以ABB公司的IRB120型工业机器人作为试验平台,进行了6次标定试验,试验结果表明:基于点约束的工业机器人标定系统可以快速、精确地计算出工业机器人的J2～J6关节角偏差,由于变换矩阵原因,关节角J1暂不能标定。

关于两点约束自锁条件的分析

分别用几何法和解析法得出了两点约束自锁条件的完整答案,指出了目前理论力学教材中关于此类问题的解答是不完整的。

结合离散化描述与同名点约束的线特征匹配

由于受到多重因素的影响,影像中提取的线特征经常出现断裂、变形、遮挡等问题。为克服上述问题对线特征匹配的影响,本文提出一种结合离散化描述与同名点约束的航空影像线特征匹配算法。算法首先利用单应性约束结合核线约束精简候选线特征数量;然后采用"以点代线"的方式,通过统计线上同名点的分布情况确定线特征初匹配结果;最后根据线特征与其邻域内同名点间的距离关系对匹配结果进行核验,以保证匹配的可靠性。选取AMC580相机系统所获得的航空影像进行线特征匹配试验,结果表明,本文算法匹配正确率高,匹配速度相对较快,并可实现曲线匹配及断裂线特征的多对多匹配。与已有匹配算法进行比较,本文算法在影像间存在有尺度、亮度、旋转变换等复杂条件下的匹配正确率均高于90%,具有较好的匹配稳定性。

基于空间特征分区和前点约束的WKNN室内定位方法

高精度室内定位有着广阔的市场前景.针对传统的WKNN室内定位方法所面临的在处理面积较大目标区域时,位置估计结果跳动跨度较大、精度不高等问题,提出了一种基于空间特征分区和前点约束的WKNN室内定位方法.该方法通过将面积较大的目标区域按其空间特征划分为多个分区,解决了指纹数据库无法实现全域覆盖的问题;又通过考虑行人在相邻时刻所处位置之间的空间约束关系,缩小了参考点的候选范围,很好地提升了位置估计的平顺性.大量真实环境下室内定位实验的结果表明,该方法可以有效地解决大面积目标区域内的室内定位问题;且与传统方法相比,定位精度大幅度提升.