基于环形补偿参数曲线插补算法

对于数控加工中参数曲线的加工,提出了一种新的插补算法,该算法利用泰勒展开对曲线方程进行重构,引入误差补偿思想,对插补过程中产生的误差反复补偿,从而满足目标要求,通过仿真和实际切削实验,表明该算法简单实用、通用性强、算法精度高,能够保证参数曲线的光滑性,有利于提高参数曲线加工质量和加工效率.     

三次B样条参数曲线插补算法及其特性分析

插补算法是数控系统的核心技术之一,插补算法的选择及算法特性直接影响到数控系统的控制精度、速度及加工能力等.文章介绍了两种三次B样条参数曲线插补算法,研究分析了算法的位置控制精度、插补速度稳定性等技术特性,对两种插补算法进行了对比,给出了插补算法的选取原则.     

非圆曲线参数自适应插补算法研究

插补算法是数控技术的核心。在研究等参数直线插补的基础上,提出一种参数自适应插补算法,并给出该算法的原理和算法流程图。该算法提出了参数中间点的概念,以参数中间点到插补直线的距离作为插补误差,通过控制参数增量的大小,来实时控制插补误差。将此算法应用于椭圆曲线的加工中,通过分析得出该算法能提高插补误差的均匀性,提高加工质量,且对参数变量的选择没有限制,具有较好的应用性、适用性和推广性。     

曲线的通用参数插补算法

一般的ＣＮＣ系统往往只提供直线和圆弧插补功能。尽管一些较新的系统也提供了二次曲线或某些样条曲线的插补程序，但仍然不能满足ＣＡＤ系统的曲线和曲面造型能力对ＣＡＭ系统的要求。本文研究了曲线的参数插补技术，提出了曲线的通用参数插补算法。     

参数曲线的自适应实时前瞻插补算法

为实现数控加工中进给速度的平滑过渡,减少速度急剧变化时对机床的冲击,提出了一种参数曲线的实时前瞻插补算法。该算法根据加工弓高误差要求自适应地调整进给速度,同时找出速度敏感点。通过把前瞻距离分成两部分的方法,分析速度敏感点,找出最佳的加减速控制点,避免相邻速度敏感点间加减速过程的互相干涉,提早进行加减速控制,防止速度的急剧变化,从而在满足加工精度的同时也满足了机床的加减速性能。通过RT-Linux软数控下的实例,表明该算法能够适应曲线的各种变化,验证了其可行性。     

基于宏程序的椭圆曲线插补应用研究

提出了应用宏程序实现非圆曲线数控车削加工的新方法，并以椭圆为例，构造出通用的“椭圆曲线插补”程序。     

自适应参数曲线插补算法研究

在现有参数曲线插补算法的基础上,基于预估-校正和牛顿迭代公式提出一种新的自适应参数曲线插补快速求解算法;研究指数加减速曲线的时间常数值和系统的柔性、加减速能力的关系,提出变时间常数的指数加减速控制算法。算法改善了传统指数曲线加减速控制中速度突变的缺点,能够在保证加工精度的前提下减少速度波动,并提高曲线的加工效率。仿真实验表明,该算法计算过程简单、切实有效,满足数控系统的强实时性要求并大大提高了其加工过程的速度平稳性和插补效率。     

NURBS曲线数控插补算法研究

针对目前制造业对数控加工精度的要求越来越高,提出了一种包含插补误差和进给加速度实时监控的NURBS曲线插补算法,并以实例表明其高速、高精度性。     

三次B样条曲线恒速进给实时插补算法的研究

基于时间分割和曲线矢量表示,推导出三次Ｂ样条曲线参数非均匀分割的实时插补算法。该算法不仅使插补动点位于曲线上,而且参数域的非均匀分使实时插补过程中插补速度保持恒定。实时插补一方面大大减少ＣＡＤ系统与ＣＮＣ数控系统间的几何信息传递,有效缓和零件快速、高精密加工与通讯加载间的冲突,另一方面插补速度波动轮廓误差比传统ＣＡＤ插补算法和参数的均匀分插补算法均小得多。     

基于宏程序的椭圆曲线插补应用研究

提出了应用宏程序实现非圆曲线数控车削加工的新方法,并以椭圆为例,构造出通用的"椭圆曲线插补"程序.     

轨迹规划中的B样条插值算法

研究了B样条插值在轨迹规划中的应用及其与轨迹规划中传统的插值算法相比较所具有的优势。并用计算机仿真实现了一维、二维空间中轨迹规划的B样条插值算法。最后对在将来在多轴控制器的各轴的规划中应用B样条插值逄法的若干问题作了初步的探讨。     

基于改进蚁群算法的多服务机器人路径规划

为解决多服务机器人全局路径规划的问题,将基本蚁群算法应用到多服务机器人全局路径规划上,并对基本的蚁群算法作了改进.对基于算法的多服务机器人系统的构成进行了描述,接着对多服务机器人系统环境的表示方法及算法中对应问题的描述和定义进行了研究.对应用到多服务机器人系统的基本蚁群算法提出了几种改进的策略,并对改进的蚁群算法应用到...     

基于混合智能算法的三自由度移动机器人的路径规划

基于最近优先(best-first)算法和遗传算法,提出了一种路径规划的混合智能算法。首先,基于最近优先(best-first)算法进行路径点搜索,当遇到局部极小点时,采用遗传算法进行局部极小点的逃离。该混合智能算法成功地应用于三自由度机器人的路径规划中,仿真实例表明该方案的可行性与有效性。     

基于Floyd算法的移动机器人最短路径规划研究

最短路径规划是一种点对点的路径规划方式,移动机器人最短路径规划研究即是实现始点和终点间最短路径规划问题的研究.首先采用栅格地图的方式对移动机器人工作环境建模,在建模的基础上,以垂线法方式选择移动机器人路径中的关键节点,确定关键节点的位置和权值关系,并根据所选节点,基于Floyd算法进行移动机器人的最短路径规划,以及对规划的路径算法进行简化改进,通过实验证明,改进的Floyd算法能实现移动机器人路径的最短和用时的相对减少.     

Curve interpolation with variable feedrate for surface requirement

Finish machining of a curved surface is often carried out by an NC system with curve interpolation in the field. This function, called a NURBS interpolation, adopts a feedrate optimizing strategy based on both the geometrical information of the curved path and dynamic properties such as the curvature of the curve, the allowable acceleration and the time constant. However, in the case of a finish cut using a ball-end mill, the curve interpolator needs to take the machining process into account for improved surface roughness, while reducing the polishing time. This surface roughness on high-speed machining is theoretically defined by the feed per tooth and the pickfeed at the given radius of the tool. In this study, the effect of low machinability at the bottom of a tool on surface roughness is also considered. A curve interpolation algorithm is proposed for generating particular feedrate commands that are able to control the roughness of a curved surface. The simulation of the machined surface by the proposed algorithm was carried out, and experimental results are presented. A feedrate scheme that depends on the inclination angle has important potential application in part finishes consistent with prescribed surface roughness. The results show that the proposed algorithm is potentially useful for roughness-controlled machining of curved surface products.     

NURBS曲线实时插补算法研究

提出了一种包含插补误差和进给加速度实时监控的NURBS曲线实时插补算法,该算法有效的避免了曲线求导和曲率的复杂计算。运用参数的对分法预估下一插补点,极大限度简化了插补的实时计算,保证了算法的实时性。     

基于MRDS的清洁机器人室内路径规划算法的仿真实现

针对目前室内清洁机器人的路径规划算法理论研究较多,而难以应用于实践的问题,建立了清洁机器人相对定位的数学模型,通过使用清洁机器人的迂回式路径规划、回字形路径规划、包围式路径规划和启发式路径规划算法进行了研究,分析了路径规划算法的具体实现过程.利用微软机器人开发平台（MRDS）,使用可视化编程语言（VPL）,对4种路径规划算法进行仿真实验.对启发式路径规划中激光测距仪的返回数据进行了分析,将单位时间内各路径规划算法的转弯角度作为评价算法优劣的标准,比较了各路径规划算法的优缺点.研究结果表明,启发式路径规划中,清洁机器人能够根据当前的环境信息选择最佳路径,相同时间内所用转弯角度最少,该算法优于其他算法,具有一定的推广价值.     

基于遗传算法的车削用量优化研究

为合理地选择切削用量,建立了基于遗传算法的切削用量优化系统框架结构,系统地研究了遗传算法及其相关内容。在约束、单优化目标函数数学建模的基础上,采用线性加权法建立的多目标优化函数;采用罚函数法改进目标函数,使约束直接表示在目标函数中,简化了切削用量的寻优过程。最后,应用遗传算法开发了一个车削用量优化器,对多约束条件下的切削用量优化结果进行了分析,总结了寻优过程中约束条件影响切削用量优化结果的规律。     

基于改进蚁群算法的移动机器人全局路径规划

为提高机器人全局路径规划的通用性,将机器人的环境地图分为目标点在障碍物内和障碍物外两种情况,采用了伪随机比例规则和随机选择机制,使蚂蚁下一节点的选择在倾向于目标点的同时又不会陷入局部最优解,既提高了蚂蚁的搜索效率又扩展了搜索范围,并采用最大一最小蚂蚁思想来限制信息素的强度以防止早熟收敛现象的发生。为提高算法的实用性,运用几何方法对路径进行了修正处理,实现了机器人的快速全局路径规划。仿真研究表明：该算法具有较强的通用性、实用性和路径较优的特点。     

基于圆锥直纹面刀具姿态控制的曲线插补算法

为提高参数曲线与圆锥直纹面相结合类复杂零件的加工精度,提出一种基于圆锥直纹面刀具姿态控制的曲线插补算法.在该算法中,根据给定圆锥直纹面信息确定圆锥直纹面刀具姿态曲线,实现对刀具姿态的控制;建立虚拟圆弧,将参数曲线与圆锥直纹面刀具姿态曲线间的重参数化问题转化为简单的求解向量夹角问题,从而避免产生多重拟合误差.此外,给出了适用于该插补算法的数控加工程序编程格式.实例验证及分析表明,所提算法能够控制加工中刀具姿态始终在所要求的圆锥直纹面上,并且可在缩短代码段数目的基础上,有效降低运算量和加工误差.