基于改进三次B样条的灌木修剪运动轨迹光顺算法研究

针对复杂造型灌木修剪过程中机器人末端运动平稳性差的问题,提出了一种基于双切矢连续的改进三次B样条轨迹光顺算法。首先建立了线性轨迹拐角过渡模型,利用B样条曲线局部性质构造衔接点切矢约束,使初始不平滑的修剪轨迹经光顺处理后可达到G;连续;其次构建平面多段轨迹在不同光顺算法下的过渡曲线,经对比分析,本算法所构造的过渡曲线在相同逼近误差下,相比传统圆弧过渡算法曲率极值降低40.5%,相比传统三次B样条过渡算法在衔接点处曲率更加连续,整体光顺效果更优;最后为验证算法对空间修剪轨迹的光顺效果,建立了5轴关节机器人模型进行鸭形轨迹修剪仿真,结果表明本算法可使机器人末端速度极值提升13.5%,加速度极值降低86.9%,机器人各关节运动更平稳,验证了本算法在复杂修剪轨迹光顺方面的可行性与有效性。

采用增量优化原理的刀具轨迹优化算法研究

一般刀具轨迹生成算法存在某些明显不足,如刀位点过多、轨迹均由直线段构成等,使用中不仅不便于管理,还可能引起刀具与机床的机械冲击。作者提出用增量优化算法解决刀具轨迹的优化问题,目的是精简冗余刀位点,并对刀具轨迹进行光顺处理,以减小对数控机床的机械冲击。算法的特点是通过控制增量因子,在精度允许范围内改善原轨迹的光顺性,获得最佳优化效果。