焊接机器人在车间的步态轨迹路径规划方法

对焊接机器人在车间的步态轨迹路径规划时,存在无法保证机器人稳定运行,且路径规划的适应性差的问题,为此提出焊接机器人在车间的步态轨迹路径规划方法。首先用0或1表示任意时刻机器人脚末端的触地状态,进行焊接机器人步态因子分类;然后构建地形递增函数,并生成焊接机器人在车间的步态轨迹;最后划分焊接机器人运行中的扫描模式,规划焊接机器人作业路径。通过实验可知,所设计方法可以保证焊接机器人以更稳定状态运行,且路径的适应度较高,稳定性较好,保持匀速的步态轨迹运行,具有显著的效果。

带有末端角度和轨迹路径点约束的MPSC制导律设计

针对多约束制导问题,给出了一种同时满足末端角度约束和飞行轨迹路径点约束的模型预测扩展控制制导方法,该制导方法通过满足飞行轨迹路径点约束实现灵活调节飞行轨迹,可以大大缩短目标防御反应时间。模型预测扩展控制制导方法是基于非线性最优控制理论,给出了控制量表达式以二次形式近似时制导律的设计过程。模型预测扩展控制制导方法只能对末端时刻输出量进行约束,通过对该制导方法进行扩展,使其还可以满足飞行轨迹路径点约束。仿真结果表明,考虑飞行轨迹路径点约束时,导弹经过设定的路径点并以给定的弹道倾角命中目标。

我国统筹金融发展和安全的路径、特征与逻辑

我国的金融发展探索与实践,依托人民政权、运用市场规律和通过主动改革,形成统筹金融发展和安全的路径轨迹,走出了不同于西方国家的独特路径,支撑了经济发展并提升了国家竞争力。在统筹金融发展和安全的实践中,形成坚持党的领导,保障金融服务的公益性,重视国外的经验但不盲从,通过服务发展保障金融安全和坚持改革创新与有序渐进等鲜明特征。在理念进步和实践积累的基础上,形成了坚持人民性的宗旨、独立性的原则、畅通性的目的和系统性的策略的发展逻辑依循。要推动金融高质量发展并更好地服务现代化建设,既要总结历史经验形成科学的认识,又要结合发展的需要解放思想推动实践创新,才能取得更好的成效。

基于改进MPC的自动驾驶轨迹跟踪控制研究

当前,轨迹跟踪控制技术的应用优势逐渐突出,为自动驾驶运行带来了重要的技术支持。本文主要围绕自动驾驶的轨迹跟踪与控制展开,基于改进MPC的研究,分析了能够优化轨迹跟踪与控制的方法,以期有效发挥跟踪功能,科学地控制车辆行驶。

ABB六自由度机器人的轨迹规划与运动仿真研究

文章以小型变位机工作台面的三通和门把手毛刺清理为研究对象,针对加工过程中三通和门把手打磨路径轨迹为圆弧和不规则曲线的情况,通过末端执行机构安装小型电动打磨机的ABB IRB120六自由度机器人,完成打磨加工分析、机器人I/O信号配置、程序设计和仿真运行等步骤,从而完成机器人打磨任务。

电水壶壶嘴焊接曲面抛光路径的轨迹研究

不锈钢电水壶的应用市场越来越大,对电水壶抛光质量的要求也越来越高。为了保证水壶壶嘴焊接处的加工质量,文章对壶嘴焊接曲面处的抛光路径进行了规划。为了便于电水壶壶嘴的数控加工,首先对电水壶进行实体扫描,建立水壶模型后可以有效提取磨具的刀触点集,得到磨具的刀位点轨迹。并对磨具进行抛光行距分析以及磨具姿态的控制分析,得到磨具任意加工点处刀轴转动角度公式。最后在磨具刀位点轨迹以及姿态分析的基础上对电水壶回嘴焊接曲面的抛光加工做运动仿真分析,加工时磨具加工面与壶嘴焊接曲面充分相切接触,在很大程度上可以提高加工效率和加工质量。

自主驾驶车辆紧急避障的路径规划与轨迹跟踪控制

为减少道路突发事故,提高车辆通行效率,需要研究车辆的紧急避障以实现自主驾驶。基于车辆点质量模型,设计了非线性模型预测控制(MPC)路径规划器;基于车辆动力学模型,设计了线性时变MPC轨迹跟踪器。在路径规划层引入避障功能函数,通过车辆与障碍物的距离调节函数值大小,综合避障函数权重和路径偏差权重,规划出一条既能避开障碍物又使路径偏差最小的临时轨迹。在轨迹跟踪层,利用该临时轨迹和航向角偏差作为车辆主动转向控制参考量,将线性时变MPC优化问题转化为二次规划问题,计算满足车辆动力学约束的前轮转向角最优解。结果表明:所设计的双层MPC紧急避障控制策略对低速(60 km/h)、中速(80 km/h)、高速(100 km/h)行驶车辆有很强的适应性,高速行驶时最大质心侧偏角不超过1.0°,最大航向角偏差不超过2.5°,车辆横向稳定性良好,随着车速增大,车辆避障响应时刻提前;在多车连续避障场景中,自主驾驶车辆的质心侧偏角和航向角偏差均能控制在较小范围内,在多目标连续避障的路径规划和轨迹跟踪问题上同样具有很好的控制效果。

滚筒螺旋叶片的激光熔覆中机械臂路径轨迹研究

装煤是采煤机螺旋滚筒叶片的主要功能,复杂煤层赋存条件和非线性冲击载荷会使其磨损加剧甚至失效,尤其是叶片的尾端和外缘部分,运用激光熔覆再制造的方法对磨损的叶片进行修复,可以提高使用寿命。针对激光熔覆实验中机械臂的路径轨迹,运用Matlab Robotics Toolbox建立机器人改进DH模型,用蒙特卡洛方法得到其工作空间点云图,用alphaShape()函数对点云进行包络处理,求解出工作空间的体积为27.0217 m3,验证了改进DH建模的正确性,能满足对采煤机螺旋叶片激光熔覆的任务要求。对熔覆实验中机械臂的轨迹进行仿真分析,为叶片的激光熔覆实验做准备。应用运动学分析软件Admas模拟机械臂对叶片外缘螺旋曲线的增材过程,得出其各关节的运动学参数和驱动电机所需的转矩。在重力和末端负载的作用下,运动轨迹的突变使法兰盘出现数量级为10-10的微小波动。将关节角时间序列导入SimMechanics中,作为驱动能控制机械臂做相同的螺旋曲线运动,验证了Adams中得到的关节角时间序列的驱动具有实际意义。对磨损最为严重的尾片磨损曲面特征进行分析,并划分为区域A,B,C。用KUKA机器人示教器在线编程,以直线增量蛇形往复方式,在叶片区域A熔覆耐磨层,改变激光头的姿态使其垂直于叶片的磨损曲面,在区域C熔覆样条曲线,用三维扫描仪获取区域B的点云,并重构曲面。将磨损模型与完整叶片模型利用布尔运算(剪切)得到待熔覆区域的STL文件,并导入增材制造辅助编程软件生成路径程序,熔覆实验时间为70 min,机器人运动平稳,且成型质量良好,几何特征与原叶片一致。研究方法为螺旋叶片修复和其他复杂曲面零件的再制造提供参考,具有较好的工程应用价值。

煤矿轻型协作机械臂路径轨迹规划方法研究

利用五次多项式函数构建机械臂路径轨迹控制点基础位移值,优化轨迹规划控制点的位移浮动值,将机械臂振动最小作为约束条件,结合动力学方程获得机械臂振动量,在此基础上使用自适应调节参数后的改进遗传算法优化,获取具有抑制振动效果的机械臂最佳路径轨迹规划结果。经过模拟实验发现,该方法规划后的机械臂路径轨迹在位移、速度以及加速度方面均具有良好效果,能够有效抑制机械臂振动,实现煤矿环境下,机械臂安全稳定工作。

五轴数控机床技工复杂叶片刀具路径轨迹及补偿方法

目前我们完成异型及大型复杂零件制作的方法有很多,其中五轴数控机床便是能够高效高质量实现的方法之一。它在我国船舶、航天航空以及精密零件制作等领域有着举足轻重的位置,是这些机械设备关键零件的主要加工制作工具之一。下面我们就来简单了解一下有关五轴数控机床技工复杂叶片刀具路径轨迹生成算法及补偿方法。

基于决策树的山岳景区游客路径影响因素研究——以世界遗产地三清山为例

将决策树方法引入到小尺度旅游目的地的游客空间行为研究中,分析人口统计特征与旅行特征对游客空间行为的影响。通过问卷调查获取江西省三清山风景名胜区510位游客在景区内的路径轨迹,通过K-means方法聚类为6种游线路径,使用CHAID决策树模型构建游客属性特征与实际游览路径、主要景点的交互关系。结果表明:影响游客路径选择的因素依次为旅游方式、停留时间、主要交通方式、职业和月收入。不同游客群体寻路行为呈现规律性特征,参团游客与亲朋出游游客会倾向不同的入口,中远距离的参团游客停留时间影响其路径选择,年轻的驴友倾向于遍历更多的景点。

基于PID算法的水下机器人路径及轨迹规划研究

AUV(自动水下航行器)是当前海洋勘探研究中最重要的工具之一。为了应对复杂多变的海洋环境,智能水下机器人必须是安全且自主的。自主性体现在水下机器人与水下环境相互作用的能力上,而实时控制,自主轨迹和路径规划是相互作用的重要方面之一。本文设计基于PID算法水下机器人的轨迹及几何路径跟踪控制器。通过研究水下机器人的动态模型方程获取的模型参数,并使用Matlab进行控制器模拟实验及分析。

一种基于时序的层次轨迹聚类算法

聚类相似的运动轨迹,获取对象主要运动特征是轨迹路径聚类的目标之一。本文针对轨迹路径数据量大、传统整体轨迹聚类算法效率低等问题,提出了一种基于时序的层次轨迹聚类算法(hierarchical trajectory clustering algorithm based on time series,HTCTS)。算法首先将完整的轨迹数据按一定的时间间隔进行分割,然后对分割的子路径分别聚类,最后在对聚类子集进行二次聚类,生成最终的聚类结果。实验结果表明:HTCTS算法在聚类效率和聚类质量上高于整体轨迹聚类算法。

基于地理标记照片的夜间游客时空行为及轨迹特征研究——以重庆中心城区为例

夜间旅游在深化供给侧结构性改革,构建以国内大循环为主体,国内国际双循环相互促进的新发展格局中发挥着重要作用。收集马蜂窝旅游网上2016—2020年的重庆中心城区地理标记照片,运用DBSCAN算法、时间统计分析和追踪分析探究重庆中心城区夜间游客的时空行为及轨迹特征。结果表明:①重庆中心城区夜间游客数量与国内外游客总量时间变化特征存在差异,气候条件和节假日是影响重庆中心城区夜间游客数量的重要因素。②重庆中心城区夜间游客规模逐年递增,游客量方面,春季>秋季>冬季>夏季,夜间旅游旺季为4月、5月、10月,热门时间段为18—20时,20时达到峰值。③重庆中心城区夜间旅游AOI形成“一核多点”的空间格局,倾向高级别景区(点)、城市商业街区、重要交通节点、山脊线、水岸线和重要文化空间。④重庆中心城区夜间游客行为轨迹以单节点轨迹为主,部分为区域内轨迹和区域间轨迹,单节点轨迹倾向知名度高的夜间旅游节点,区域内轨迹呈现核心边缘扩散特征,区域间路径轨迹以“A→B”式为主。

汽车覆盖件模具高效铣削轨迹规划

针对刀具路径规划问题及其优化算法展开研究。通过研究可知,在深入分析传统刀具路径轨迹规划方式基础上,有效弥补传统刀具轨迹规划单一考虑刀具与工具之间的几何关系,并没有关注切削加工操作中各类物理因素对加工操作的影响。同时,把刀具路径轨迹规划问题转变成为TSP问题,通过遗传算法有效解决TSP问题。在此基础上,借助MATLAB仿真试验检验这种方式用于刀具轨迹规划的正确性及可行性。

磁性复合流体仿贝壳抛光轨迹优化及误差分析

针对船舶领域对仿贝壳元件的高精度需求,设计一种螺旋线式抛光轨迹对仿贝壳表面进行磁性复合流体(MCF)抛光。根据抛光轨迹和仿贝壳表面方程计算出所有走刀路径下抛光点的加工坐标,提出一种抛光路径优化算法,解决了螺旋线式抛光轨迹在进行MCF抛光时工件底部区域较顶部区域抛光接触点较少造成抛光不均匀的问题,并建立弓高误差模型,对抛光路径优化前后的弓高误差变化规律进行仿真。仿真结果表明,轨迹优化后相比优化前的弓高误差最大值从2.667μm降低到1.841μm,弓高误差的RMS值从1.896μm降低到0.885μm,PV值从2.301μm降低到1.562μm。因此,使用抛光轨迹优化算法后的仿贝壳表面加工精度更高。

基于液压控制的煤矿水仓清理机器人异物自动抓取方法

煤矿水仓的复杂环境会影响清理机器人对异物的识别精度,导致清理机器人的异物抓取效果不佳。为了提升整体异物抓取性能,提出了基于液压控制的煤矿水仓清理机器人异物自动抓取方法。通过对煤矿水仓异物的测定及清理机器人数学模型的构建,实现清理机器人的动力学分析,为清理机器人的异物自动抓取提供了理论数据基础;依据分析结果规划出清理机器人在直角坐标空间内的轨迹路径,完成了清理机器人抓取路径的规划;利用构建的液压控制模型对机器人异物抓取实行控制,以此实现煤矿水仓清理机器人异物自动抓取。通过实验验证了该方法的实时性和有效性。

南京市游客路径轨迹空间特征研究——以地理标记照片为例

地理信息系统与通讯技术和网络技术的发展和融合,为游客追踪数据生产和采集提供了技术支持。本文借助于Panoramio这一新兴网络媒介与互动平台,利用社会网络挖掘技术,发现、提取Panoramio中游客地理标记照片信息数据,运用Arcgis的空间热点分析技术、追踪分析技术对采集的数据进行空间信息的处理和表达,探索基于地理标记照片的南京市游客空间分布格局和路径轨迹模式。研究发现:①南京市游客地理标记照片呈现出高度的地理集聚特征,形成"大分散、小集聚"圈层式空间分异模式。南京城市核心区占主导,近郊区整体上弱于核心区,体现了中心-外围逐渐递减的特点,说明南京市游客空间选择具有明显的向心性。②通过Getis-Ord Gi*分析,识别了核心热点区,热点区具有倾向于重点旅游景区集聚、城市中央商务区集聚、重要文化空间集聚、重要交通设施集聚等特征,充分说明了照片空间分布和城市地域的旅游资源引力、商业集聚状况、重要文化设施、交通枢纽地区等因素密切相关。③借助追踪分析方法,挖掘出单节点轨迹、区域内部轨迹、区域间路径轨迹3种路径方式。62.69%游客选择单节点轨迹方式,13%游客选择区域内部路径轨迹方式,24.31%游客选择区域间路径轨迹方式。④识别了110种不同路径轨迹序列,形成7类区域间路径轨迹模式,游客路径轨迹中存在着明显的结构分层,形成了强中心线型结构。

卫浴行业机器人打磨系统的设计

为满足企业生产的需求,开发了一套卫浴修胚机器人系统。简述了该机器人打磨系统的应用前景;设计了机器人打磨胚体系统工作站,介绍其系统硬件选型、机器人系统轨迹路径规划以及工艺调试。通过实际应用证明了该机器人系统的性能。

基于虚拟场景的商业建筑空间寻路认知实验研究——以哈尔滨两个购物中心为例

在商业建筑空间环境中展开寻路时,使用者需要通过建构各个局部片段的关系来形成对建筑空间的整体认知。文章选取哈尔滨哈西万达广场购物中心和凯德广场购物中心学府店两栋商业建筑为案例,通过展开虚拟场景下的寻路认知实验,对受访者进行了基于不同商业建筑空间布局形式的环境-认知-行为研究,比较分析了使用者在商业建筑环境中的客观路径轨迹和主观认知地图数据,解析了建筑空间布局特征对个体寻路认知过程的影响机制,揭示了不同布局特征的优势与劣势,进而为商业建筑寻路设计的优化提供理论支持和实践参考。