机器人空间三点圆弧算法的研究与实现

本文介绍了一种针对机器人空间圆弧的插补方法。机器人TCP经历的空间任意三点,求出空间圆弧的圆心和半径,继而推导出机器人控制系统中任意空间圆弧的实现方法,该算法不仅理论上可使所有插补点均在圆弧上,而且采用了矢量算法,避免了插补方向和过象限的判断。     

机械手圆周运动的轨迹规划与实现

研究机器人跟踪由任意不共线空间三点所决定的外接圆曲线,提出了机器人圆周运动的一种笛卡尔空间的轨迹规划方法.该方法通过坐标变化将三维空间内的圆周轨迹规划问题简化到二维平面上进行研究,由此简化了轨迹规划问题;为了保证机器人圆周运动较好的插补精度和圆周轮廓,提出了一种可控插补精度的圆周插补算法.根据坐标变化以及插补算法给出了轨迹规划的算法步骤,将该规划方法用于微操作机械手,完成了机械手的圆周涂胶作业,实际应用表明该方法能够满足实时性和精度指标要求.     

CNC系统中任意三维椭圆弧的高速插补新方法

本文根据两步递归插补的思想,导出了任意三维椭圆弧高速插补的公式和算法.它是空间圆弧高速插补方法在三维椭圆弧的情况下进一步推广应用.本文最后还对插补算法进行了稳定性分析和误差分析.     

五轴数控机床空间圆弧插补

介绍了空间圆弧进给指令格式 ,在深入分析插补预处理的基础上 ,给出了插补控制算法 .使用具有空间圆弧插补能力的数控系统进行空间圆弧加工时 ,不仅简化了输入的数据量 ,同时能够使刀具从一点平稳地运动到另一点 .根据该算法编制的数控系统软件已成功应用于五轴数控机床 ,实践表明该算法具有可行性和可靠性     

基于三次非均匀B样条曲线的机器人轨迹规划算法研究

针对机器人末端轨迹为自由曲线问题,研究了三次非均匀B样条曲线插补算法。该算法能够根据任意分布的示教点,通过曲线反算求出原曲线。针对曲线速度规划中减速点难以预测的问题,提出以复合柯特斯公式进行曲线积分,求出曲线长度,并通过曲线反向拟合将机器人运行位移实时地转化为插补点。同时为了减小震荡,利用曲率极值点对曲线进行了分段速度规划,从而达到在曲率极值点处进行减速的目的。最后,通过一个仿真实例,证明了该算法的有效性。     

基于Matlab仿真的机器手臂笛卡尔轨迹规划

为了消除机器手臂空间轨迹规划中采用一般插补法产生尖角的问题,结合空间直线插补和圆弧插补算法,提出一种新的圆弧连接匀速直线插补法,并引入"拟合度"的概念,在Matlab环境下对算法进行了仿真。结果表明,通过该算法以及对拟合度的调整可以获得最优规划路径。     

五轴数控机床空间圆弧插补

介绍了空间圆弧进给指令格式，在深入分析插补预处理的基础上，给出了插补控制算法，使用具有空间圆弧插补能力的数控系统进行空间圆弧加工时，不仅简化了输入的数据量同时能够使刀具从一点平稳地运动到另一点，根据该算法编制的数控系统软件已成功应用于五轴数控机床，实践表明该算法具有可行性和可靠性。     

虚轴机床磁力研磨刀具轨迹点的空间插补

基于东北大学研制的三杆五坐标并联虚轴机床的双摆动刀具结构 ,建立数学模型 ,对磁力研磨的刀具轨迹点的空间直线插补、圆弧插补进行了研究 ,推导出插补点的计算公式·采用了一种新的圆弧分类方法 ,对不同种类的圆弧建立不同形式的辅助坐标系 ,通过坐标变换将原坐标系中圆弧插补转换为辅助坐标系中圆弧插补 ,利用辅助坐标系的不同设置及改变步长的正负号处理了圆弧过象限情况 ,解决了圆弧插补问题 ,达到了虚轴机床对自由曲面模具表面的磁力研磨的目的     

基于最小偏差法的过象限圆弧插补统一算法

在对最小偏差法及圆弧插补的进给方向识别过象限处理方法等关键问题进行研究的基础上，给出了处理过象限圆弧插补的基于最小偏差法的统一算法，解决了开放式数控系统软件开发过程中，包括整圆插补在内的跨象限圆弧段处理方面的难题。该算法适用于目前流行的开放式数控系统和各种CNC系统。     

三维激光切割数控系统的示教及插补算法研究

系统介绍了针对两种加工对象－空间曲面和任意平面的激光切割程序的示教生成方法；讨论了基于映射法的空间圆弧插补算法和对旋转影响的补偿控制算法相结合而得出的五轴联动插补算法。实于这些算法的新型五联动激光切割加工控制系统可以保证空间激光切割加工有效进行。     

JZ—1机器人轨迹插补及控制算法

结合实际研制的工业浇注机器人ＪＺ－１,详细分析讨论了机器人点到点的运行控制方法,以及在连续轨迹运行时关于直线插补及园弧插补的算法。由于点至点运行的高速性,必须引入加减速度。使用４－１－４多项式分３段对点到点的运动进行逼近。由于浇注的特殊性,园弧是以末端勺口为中心的轨迹,其插补算法有别于通用园弧插补。同时还给出了控制流程。     

计算机辅助工程以弧长为参数的连续插值曲线的生成

通过在给定插值点处的曲率,从曲线曲率的线性插值角度出发,以弧长为参数,用插值方法构造曲线的线性曲率生成曲线。为了使曲线整体达到连续,在两点之间插入一个自由点,在该两点和自由点之间构造分段线性曲率,在给出满足插值的型值点和满足端点曲率的情况下,以弧长为参数找到一条适合条件的连续的几何样条曲线,并给出其求数值解的方法。     

一种舰载任意形状天线阵列超分辨测向技术的研究

论述了空间任意形状天线阵列谱估计超分辨测向算法。提出了适用于舰载的任意形状天线阵列,采用插值法扩展了信号的频谱范围。将Music算法与Matlab软件相结合进行了计算机仿真。模拟验证了理论分析的正确性。此结果可作为高分辨测向工程实现的技术参考。     

任意三维抛物线的一种高速插补方法

基于参数方程的矢量表示方法，导出了一种ＣＮＣ系统中任意三维抛物线的高速插补算法．该算法不仅理论上可使所有插补点均落在抛物线上，而且由于实时插补过程中只有加法运算，插补速度极高，因而适用于任何硬件环境．误差分析表明，只要合理选择参数增量，总能保证插补的弓高误差满足加工精度要求．本算法可应用于二维抛物线的插补计算     

模上的Groebner基与切触有理插值

利用模上的Groebner基研究多元切触有理插值问题, 得到了多元有理函数a(X)/b(X)的参数化表示, 并给出一种构造多元切触有理插值算法. 当插值问题退化为Cauchy型有理插值问题时, 相应的算法即为多元有理插值的Newton型算法.     

机器人关节空间的轨迹规划及仿真

为了保证搬运机器人在整个作业过程中运行平稳、连续,在关节变量空间直接进行轨迹规划,通过示教的方法,确定路径所经过的几个中间点。对于没有给定的区间,则利用5次多项式进行轨迹插补,可方便、实时地得到机器人末端执行器的目标轨迹。应用该方法对搬运机器人关节空间轨迹规划进行仿真,得到的机器人工作过程中4个关节的位移、速度、加速度的仿真直线平滑、连续。实际运行也证明搬运机器人的关节运动的轨迹控制达到了预期的目的。     

基于改进鲸鱼优化算法的码垛机器人时间最优轨迹规划

码垛机器人在运行轨迹过程中所消耗的时间直接影响到了其工作效率,针对码垛机器人的轨迹规划的时间问题,提出了一种改进的鲸鱼优化算法对时间进行优化。在基础的鲸鱼优化算法基础上,利用混沌映射初始化种群,引入自适应的权重和改进收敛因子,以提高算法的求解精度、收敛速度和全局搜索能力。首先,根据 D-H 参数法建立机器人的运动学模型;其次,在关节空间中利用3-5-3次多项式插值函数对机器人末端执行器经过的路径点进行规划,然后采用改进的鲸鱼优化算法对时间进行优化。最后通过 MATLAB软件进行效果仿真和对比。结果表明,与其它同类的算法相比,改进的鲸鱼优化算法的求解精度更高,收敛速度更快。将该方法与轨迹优化结合,与未采用算法优化的3-5-3多项式轨迹规划所需要的运行时间相比缩短了22.46％,且各个关节轨迹平稳连续,验证了该轨迹规划方法的有效性。