五轴机床通用运动学模型的设计

在分析三种典型的五轴机床结构的基础上,运用机构学理论建立一种通用的五轴机床机构学模型,该模型拥有3个平移自由度和4个旋转自由度,同时在工件端和主轴端分别有两个旋转自由度.利用齐次变换矩阵和正向、逆向运动学相结合的方法对模型进行分析,得到五轴NC数据完整的表达式,实现了各种类型的五轴机床NC数据的通用表达,不仅可以将任意坐标系下的刀位数据转换为NC数据,同时实现了任意结构五轴机床之间NC数据的相互转换.该模型的建立不仅使数控系统具备了空间坐标变换的能力,还为开发具有五轴加工功能的高档数控系统打下了统一的空间运动学基础.     

倾斜旋转轴五轴机床运动学模型的设计

分析两个旋转轴非正交的倾斜旋转轴结构的五轴机床结构,运用机构学理论建立该类型五轴机床机构学模型.以刀具旋转型机床为例,使用齐次坐标变换矩阵和正向运动学分析建立倾斜旋转轴五轴机床的形状创成函数,最后通过逆向运动学求解出NC数据的分析公式,该公式简单且通用性强,为倾斜旋转轴结构的五轴机床的空间运动和坐标变换问题提出了通用的处理方法.     

变焦佳点集遗传算法

通过使用数论佳点集理论与方法构造出佳点交又算子,佳点集遗传算法(GGA)具有更快的收敛速度和精度,且避免了常见的早期收敛现象,但是二进制编码的佳点集遗传算法在位串长度确定的情况下无法克服二进制与实数之间的映射误差。针对二进制编码遗传算法存在从最高位到最低位依次收敛的多米诺现象,提出含有变焦因子的佳点集遗传算法来变相增加位串编码长度以期缩小该映射误差,提高搜索效率和求解精度。通过不同维数下的Benchmark测试函数的仿真结果表明,改进的算法具有全局收敛、求解精度和搜索效率高的优点。     

五轴数控31/21/2轴倾斜面加工算法

针对五轴机床对带倾斜面类零件加工时编程难度大且精度较低的问题,采用31/21/2轴加工方法,通过定义可以简化加工编程的空间特性坐标系建立了任意结构五轴机床31/21/2轴加工的运动学模型.利用齐次变换矩阵和正向、逆向运动学相结合的方法详细论述了基于特性坐标系的适合三种典型五轴机床的31/21/2轴加工算法.此算法把31/21/2轴加工的空间编程问题转化为倾斜面平面编程问题,不仅简化编程而且可提高机床加工能力和生产效率.通过仿真实验验证了该算法的可靠性和高效性.     

基于候客点规划的空闲出租车路线推荐算法

为空闲出租车司机推荐有效的闲逛路线在提高出租车司机工作效率、减少乘客等待时间以及缓解交通压力方面具有重要作用。现有的研究工作主要集中于为空闲司机推荐完整的驾驶路线,没有考虑到真实路网环境下某些路段的可等待因素,使得推荐的路线因载客概率较低、行驶距离较长而花费成本较高。提出一种基于候客点规划的路线推荐算法,对出租车轨迹数据进行处理,并设计路径匹配算法将每个轨迹点与真实路段一一匹配。通过统计每个路段历史接载信息,并利用一种改进的多层感知机建立可预测时序接载概率的模型,结合路段的可等待因素设计一种最小花费成本的路线推荐算法。在真实数据集上的实验结果表明,与MNP、InExperence、Random算法相比,所提算法花费成本、巡航时间以及巡航路程均明显减少。