任意形状曲面的计算机数字表达

根据任意形状曲面计算机数字表达的作用和要求,文章阐述了B样条函数的各主要特性和优点,介绍了多种B样条曲线曲面的计算机生成方法,为设计编制任意形状曲面的CAD/CAM系统提供了理论依据。     

机器人复合加工模具曲面的试验研究

结合机器人和超声电火花复合抛光机等组成的自动研磨加工系统的工作原理。对其运动控制进行了类复向量算法的运动学分析。通过对影响模具曲面表面质量的主要工艺参数分别进行研磨试验,得到了一些重要结果和基础性数据,提出了模具曲面加工技术领域的一种新的方法。     

机器人抛光自由曲面的轨迹优化研究

本文分析了利用机器人抛光自由曲面时加工轨迹和运动,指出相对环切法轨迹规划,行切法轨迹规划所要求的运动关节组合最少,能够方便地回避干涉和避免机构奇异点,理论分析表明在自由曲面抛光精加工的轨迹优化中,行切法的整体效果要优于环切法。     

光在任意曲面上的反折射定律

本文从费马原理出发,运用矢量分析的方法证明了光在任意曲面上的反折射定律,得到了三维空间反折射定律的数学表达,解释了其物理意义,分析了该定律的适用范围和使用条件.对经典光学教学内容现代化建设具有实用价值.     

任意凸曲面上匀称刚体的滚动转折与滑落

研究任意凸曲面上匀称刚体的滚动规律。给出刚体从纯滚动到滑滚动的转折点和刚体离开曲面时滑落点以及对应的质心速度的一般计算公式,并举几例作了计算和讨论。     

基于工业机器人的未知曲面测量算法研究

在装甲装备维修保养作业中,为实现对车辆底盘部分零部件的自动装卸载,首先应解决CAD模型未知的零部件自动扫描测量和模数重建的问题。提出基于工业机器人的非接触自适应测量曲面重建方法。在测量过程中,将激光测距传感器安装于工业机器人法兰并转换坐标,根据被测零部件上的已测点,由提出的曲线圆弧预测自适应算法,得到下一个预测点矢量及测头轨迹点矢量,拟合成B样条曲线,规划合理的测量路径,进而指导工业机器人自动采集被测零部件上的真实三维点。通过仿真和试验结果表明,该方法能够根据此类零部件曲面特征获取采样点,减小了由测量入射角的存在和算法本身缺陷而导致的精度损失,有效地提高了CAD模型未知曲面数字化采样的精度,为模数重建提供了良好的点云数据。     

机器人复合加工模具曲面工艺参数的研究

本文提出了一种由机器人和超垢电火花复合抛光机组成的自动研磨加工系统，试验表明，本研究为进一步拓展模具曲面的加工技术领域提供了一种新的方法     

中小学机器人课程的开发与应用研究

由于我国的教育水平在不断提高,科技在课程中的渗入也越来越频繁,机器人课程也随之融入中小学的课程当中,从此,机器人教育也成了中小学教育的特色课程,这在一定程度上也给中小学的课程教育带来了一个新的起点。该文以中小学机器人课程的开发与应用研究为题,主要从中小学机器人课程的开发和应用两个方向进行分析,旨在为今后中小学的机器人课程提供宝贵的经验,也是提高学校综合素质教育的关键,达到培养学生的科学素养。     

复杂曲面上任意方面曲线映射的计算

针对在CAD／CAM中经常需要在复杂形体上描绘曲线，提出了自由曲面上映射曲线的计算方法，通过把沿任意方面曲线向曲面映射的问题，转化为一系列等参数曲线与一般柱面的求交问题，减少了工作量，提高了计算效率，由于该方法通过计算参数空间的映射曲线来求出模型空间的映射曲线，使最终结果更加准确，同时采用了NURBS方法，使所有的曲线曲面表示都统一在同一种形式之下，更有利于后续的处理工作。     

船舶工业机器人曲面喷涂喷枪轨迹离线规划

以喷涂速度、喷涂高度和轨迹间距为优化对象,建立曲面漆膜厚度分布模型,结合曲面外形,以漆膜厚度最均匀为优化目标,以粒子群算法为优化算法获取最优喷涂参数组合;运用非均匀有理B样条(NURBS)技术拟合曲面,利用曲面控制顶点生成喷枪路径,结合路径与最优喷涂参数组合得到曲面喷涂轨迹.通过对船首外表面及平面、凹曲面、凸曲面、S型曲面的仿真分析,验证了喷涂机器人曲面喷涂喷枪轨迹离线规划方法的可行性和有效性.     

直纹曲面喷漆机器人喷枪轨迹多目标优化

针对直纹曲面上喷漆机器人的喷枪轨迹多目标优化问题,通过平面喷漆实验,采集各点膜厚数据,运用MATLAB遗传算法工具箱拟合β分布,建立直纹曲面漆膜厚度生长模型.将曲面离散为点集,采用三次B样条曲线拟合生成初始喷枪轨迹.以曲面上各点漆膜厚度均匀和喷涂效率高为目标建立喷枪轨迹多目标优化模型,并采用改进的快速非支配排序遗传算法对该模型求解,获得喷枪轨迹最优解集,最终实现了直纹曲面喷枪轨迹的优化目标.通过实例结果对比验证了该方法的有效性和实用性.     

自由曲面数字化的自适应规划

针对数学模型已知的自由曲面,依据质心定理推导出基于形状的采样算法,提出在给定采样精度下的自适应采样方法;针对数学模型未知的自由曲面,引入平面数字化曲线有界性概念,建立测量参数与采样步长的内在联系,提出了基于曲率和曲面切线斜率的自适应规划方法．计算机仿真结果表明,所提出的规划方法可显著提高数字化采样效率．     

机器人手臂轨迹规划的研究

研究了服务机器人手臂关节空间的轨迹规划问题.利用三次B样条函数对机器人手臂的5个关节变量进行插值,使规划的轨迹函数连续并平滑,从而保证机器人运动的平稳性.实验表明,这种轨迹规划方法是准确和可行的.     

一种快速完备的自由曲线和曲面间最短距离求取算法

提出的柱刀干涉检测是基于最短距离的求取算法,获得刀轴与加工面间的最短距离,进而与刀具半径比较得到最大干涉量.曲线与曲面间最短距离算法从极值点的几何条件出发,利用赋范空间投影法迭代求取极值距离,同时充分考虑了曲线和曲面间的边界距离.保证了求取的正确性和快速收敛性.该算法为数控加工中快速、准确、完备地进行干涉检测提供了理论依据,具有实用价值.     

空间关节机器人轨迹规划

提出了一种简捷的空间关节机器人运动轨迹的优化方法。对求解机器人运动学逆问题较为有效。通过实例分析，它所得运动参数不但满足作业要求，而且使机器人以最佳状况进行作业。     

自由曲面轮廓自适应对齐

在汽车模具型面误差分析中，以最小二乘法建立优化模型，引入优化理论算法对被测曲面轮廓进行误差分析．该方法的优点在于在误差分析过程中经过多次循环迭代能自动实现被测实物与理论CAD模型之间的自适应调整直到满足精度要求．     

自由曲面多目视觉检测技术

针对双目视觉检测系统在测量中存在的问题，提出了基于三目视觉的检测方法，研制开发了一种与坐标测量机相结合，能够进行强反射自由曲面测量的基于主动视觉的线结构光三目视觉测头。文中阐述了测头的工作原理和几何结构，介绍了三目视觉的立体匹配算法。该方法从理论上解决了双目视觉中存在的误匹配现象，提高了自由曲面的测量精度。     

Development of Squirming Robot for the Inspection of Internal Surface

In many cases, the internal surface of the mechanical elements is required to detect and measure. For this task, a special mobile device should be utilized. A squirming robot is presented for the purpose, which is working on the controlled deformation of a pneumatic columnar elastic shell. This elastic shell is made of caoutchouc. It is strengthened by the internal spiral metal wire, which also restricts its deformation in radial direction, so it can only deform in axis direction. The squirming robot also ...