基于粒子群算法的机械平台自动升降轨迹控制方法

机械平台升降轨迹受到多个关节、连杆运动参量的影响,很难对其进行精准控制,因此提出基于粒子群算法的机械平台自动升降轨迹控制方法。分析机械平台结构与基本参数,构建机械平台升降轨迹模型,采用多项式插值方法插值处理机械平台升降轨迹,获得轨迹插值方程,确立升降轨迹控制函数。采用粒子群算法求解升降轨迹控制函数,算法输出结果即为升降轨迹最佳控制量,从而实现机械平台自动升降轨迹控制。实验结果表明,该方法获取最佳控制量迭代次数较少,升降轨迹控制效果较好,应用性能较佳。     

数控铣削加工曲面刀具轨迹的规划

分析自动编程加工曲面的刀具轨迹,综合刀具轨迹编辑处理方法,阐述了曲面加工中刀具轨迹的规划,提出了如何将三轴刀具轨迹转化成五轴刀具轨迹的原理,为五轴刀具路径的获得提供了一种新途径.     

移动抛光自由曲面材料去除的理论建模与试验研究

针对计算机控制抛光加工中自由曲面零件精确修形的需求,研究抛光盘移动抛光时材料去除廓形的特点,重点对轨迹过渡区域的材料去除进行建模。运用对单位轨迹长度材料去除率在接触区域内沿着抛光轨迹积分的方法,求解垂直于抛光轨迹的材料去除廓形。对直线轨迹和圆弧轨迹在过渡转角垂直平分线上的材料去除进行分类讨论,在此基础上对轨迹过渡区域抛光去除廓形进行计算,并通过试验对模型进行验证。研究结果表明,移动抛光时轨迹过渡区域材料去除不均匀,抛光轨迹半径和过渡圆弧角度均对材料去除廓形有影响。将理论与试验相结合,揭示了抛光轨迹对材料去除廓形的影响,对抛光工艺参数设计和轨迹规划有一定的指导意义。     

基于参数化机构动画仿真的齿轮-连杆机构轨迹图谱的研究

基于计算机机构仿真的方法,利用参数化的齿轮－连杆机构动画仿真软件,给出了机构连杆铰接点的轨迹图谱,并研究了其轨迹随参数变化的规律及其轨迹形状的类型,为进一步认识齿轮－连杆机构的轨迹特性及利用图谱法进行轨迹综合提供了必要的基础。     

基于复值过程高阶累积量谱的轴心轨迹分析的研究

用复值过程表示轴心轨迹,将复值过程高阶累积量理论引入轴心轨迹分析这一研究领域。结合轴心轨迹的形状讨论了轴心轨迹复值过程的频域特点。证明了混杂在轴心轨迹中的高斯复噪声和实虚部非相关随机噪声的高阶累积量为零,定性说明了该理论亦可有效抑制宽带和窄带噪声。定义了双谱的工频切片和半工频切片。给出了利用双谱幅值谱及其工频切片分析轴心轨迹的计算方法,并将该方法用于转子不对中故障轴心轨迹的分析,验证了该方法同时具有对轴心轨迹的提纯和特征提取的功能。利用工频切片方法对多种故障的轴心轨迹进行了特征提取,其结果表明该方法可将不同故障的轴心轨迹转化为量值的组合,符合机械故障智能诊断的需要。     

基于双种群混沌搜索粒子群算法的机器人喷涂轨迹协同优化

针对笛卡尔空间与关节空间的映射非线性,喷涂轨迹和关节轨迹不满足混合约束的问题,提出基于双种群混沌搜索粒子群优化(DCSPSO)算法的机器人喷涂轨迹协同优化.根据预选取的轨迹特征点构建关节角度序列,以机器人的喷涂效率和运动稳定性为目标建立关节轨迹多目标优化模型,利用DCSPSO算法求解优化模型得到Pareto最优解,使关节轨迹满足机器人运动学约束,最后根据理论轨迹与反馈轨迹的弦高误差和漆膜厚度误差建立喷涂轨迹误差模型,并验证最优解的质量,使喷涂轨迹满足加工精度约束.通过实例表明,DCSPSO算法较多目标遗传算法等经典多目标优化算法具有更强的全局和局部搜索能力,利用轨迹误差模型可合理增加特征点,使理论轨迹与反馈轨迹的最大弦高误差从12.619 mm降至1.587 mm,最大漆膜厚度误差从11.47 μm降至1.18 μm.     

基于支持向量机的连杆曲线识别

四连杆机构的轨迹图谱相当繁浩,如何从数千条轨迹曲线中找到与要求实现的轨迹相同或相似的图形是限制轨迹图谱应用的关键之一。提出一种基于支持向量机的连杆曲线识别方法,把所要实现的轨迹离散化作为输入,通过所设计的支持向量机的判别,找到图谱中相对应的轨迹曲线。     

多足机器人混合驱动机构的特定轨迹分析与实验研究

引入混合驱动机构的多足机器人能够实现快速移动,同时具有良好的灵活机动能力。针对该类基于混合驱动机构的多足机器人腿部机构的足端轨迹运动控制问题,首先进行了混合驱动七杆机构的运动学分析,得到了机构末端点的轨迹曲线簇;然后利用线性插值方法寻找特定轨迹与轨迹曲线簇的近似交点序列;进而推导出相对应的曲柄角度和丝杠长度序列,从而控制曲柄电机和丝杠电机的运动实现特定足端轨迹。以直线轨迹和大跨步轨迹为例进行实验研究,其结果表明实际轨迹与理论轨迹的吻合程度较高,误差的波动范围较小,在机器人腿部机构的足端轨迹规划中应用上述方法具有可行性。     

基于凸轮转向机构的热能小车设计与研究

针对工程训练能力竞赛热能驱动车赛项的竞赛要求,运用SolidWorks软件的设计算例功能求得了光滑轨迹的最优解。通过建立小车凸轮转向机构的数学模型和凸轮形状的求解模型,基于轨迹点集和MATLAB软件反求出凸轮轮廓形状,运用SolidWorks软件的Motion模块对小车三维模型进行轨迹仿真验证。根据实物小车的实际行走轨迹与理论轨迹的误差对比,通过微调小车各关键安装尺寸,使得小车的实际轨迹与理论轨迹趋于一致,并且可顺利通过赛道的各个障碍桩。研究结果表明：凸轮转向机构及凸轮形状求解数学模型的建立能够有效解决热能小车沿指定轨迹行走的问题,通过实物小车的尺寸微调可以得到近似于理想轨迹的实际轨迹线。     

基于CATIA与MATLAB开发激光喷丸强化轨迹的方法研究

激光喷丸轨迹路径是喷丸强化工艺的重要环节,文中首先基于CATIA二次开发,进行激光喷丸强化工艺轨迹规划平台的开发,将喷丸区域CAD几何特征提取与喷丸轨迹规划、生成、渲染及输出功能集成到一体化的人机交互界面,并探究了不同激光光斑形状、表面曲率及喷丸搭接率情况下喷丸轨迹数据点的生成及输出。同时利用MATLAB软件编写喷丸轨迹运动模拟仿真界面,分析模拟轨迹结果的可靠性。结果表明:借助CATIA二次开发及MATLAB编程,实现轨迹平台用于激光喷丸轨迹生成及结果输出的基本功能,并能对喷丸工艺轨迹可视化模拟分析,为后续激光喷丸工艺的数值模拟及试验工作提供一定支持。