基于三维凸包计算凸多面体Minkowski和算法

传统的Minkowski和算法在计算实际物体间的精确的碰撞干涉时,很难直接获取运算所需的数据,进而需要进行大量的数据预处理。为了提高运算速度,减少数据处理量,本文设计了一种新的三维凸包计算方法,通过空间两凸多面体外表的点云信息直接计算其Minkowski和,用计算得到的凸包的面集表示Minkowski和的边界信息。然后,给出详细的算法描述和复杂度分析,并通过对比分析实验数据,验证了该算法的有效性。     

曲面加工中避免全局刀具干涉的方法

分析和归纳了现有曲面数控加工中的全局刀具干涉（碰撞）检验算法,提出了一种新的在刀位轨迹生成过程中检测和避免全局刀具干涉的方法,该方法先依据斜立方体凸包法粗检现行的刀具方向与斜立方体凸包之间是否存在干涉,若不存在,则该刀具方向是可行的;若存在,则需通过进一步的详细检测法来判断该空间自由曲面与现行的刀具方向之间是否真正存在全局刀具干涉．该方法能有效地避免全局刀具干涉,提高无干涉刀位轨迹的生成速度．     

曲面加工中避免全局刀具干涉的方法

分析和归纳了现有曲面数控加工中的全局刀具干涉（碰撞）检验算法,提出了一种新的在刀位轨迹生成过程中检测和避免全局刀具干涉的方法,该方法先依据斜立方体凸包法粗检现行的刀具方向与斜立方体凸包之间是否存在干涉,若不存在,则该刀具方向是可行的,若存在,则需通过进一步的详细检测法来判断该空间自由曲面与现行的刀具方向之间是否真正存在全局刀具干涉。该方法能有效地避免全局刀具干涉,提高无干涉刀位轨迹的生成速度。     

计算机虚拟仿真技术在数控加工中的应用研究

为有效预防数控加工中机床、刀具和夹具相互之间的干涉碰撞问题,采用计算机虚拟仿真技术,构建了某数控车床虚拟加工仿真系统,重点介绍了该数控车床虚拟装配模型的建模过程．通过设置虚拟机床参数,完成了虚拟环境中的典型零件加工过程仿真,同时进行了数控加工过程中可能发生的碰撞和干涉检查,分析了零件的可加工性和工序合理性,以及检验数控程序的正确性．仿真结果表明：该数控加工虚拟仿真系统的装配建模方法可行,加工仿真过程可有效判断该机床工艺系统可能存在的相互干涉问题,对预防现实加工中的碰撞事故的发生具有指导意义,为数控车床虚拟加工系统的后续开发提供了一种新的视角和途径．     

可重配置的微小型刀库控制系统

设计了一种应用于数控机床的可重配置微小型刀库控制系统.通过在机床控制器和自主式刀库控制器之间建立信号交互、传送控制和反馈信息,实现模块扩展,完成了可重配置的刀库控制系统设计方案,包括软硬件方案及外围的辅助系统,使刀库在不同的数控机床上可以任意配置.由于刀库系统具有独立的控制器,使得刀库控制中的一些高级功能十分容易实现,扩展了对刀库的控制能力.     

自由曲面加工全局干涉检验与刀位修正

针对自由曲面加工过程中的全局干涉问题,提出了一种基于自适应模拟退火遗传算法(SAGA)的快速全局干涉检验方法,将全局干涉检验转化为自由曲面上点到刀具轴线段的最短距离的寻优问题,获得了曲面上点到刀轴最短距离的直接求解方法,并基于矢量方法对干涉刀位进行了修正。设计了一种新的非线性自适应度函数,避免算法过早收敛于局部最优值。算法融合了自适应的交叉、变异算子以及模拟退火思想,经Schaffer函数测试其收敛概率约为99%。应用算例分析表明:自适应SAGA在全局干涉检验时计算量约为离散法的1/4,且避免了极值方法求解不收敛的问题,能直接计算出干涉点位置及干涉量,为全局干涉检验和刀位修正提供了科学依据。     

基于UG的五轴机床碰撞仿真系统研发

针对目前五轴联动机床存在的空运行试切等问题,以DMU 70eV机床为例,分析其机床结构并研究碰撞仿真的原理及方法,基于UG系统研发了其碰撞仿真系统.实例验证表明,该系统能准确模拟机床加工过程真实情况,预见实际加工过程中出现的碰撞干涉问题并加以解决.     

基于两层决策和遗传算法的工程装备运用优化配置方法

为适应现代高科技战争的需要,解决工程装备在运用中的优化配置问题,首先对优化配置问题进行分析,然后将两层决策模型和遗传算法有效结合,建立相应的数学模型,提出基于两层决策模型和遗传算法的工程装备优化配置方法,并给出算法步骤和计算实例.仿真分析表明,建立的模型和优化算法能有效地解决工程装备在多个项目间的分配问题.     

基于图文法的可重构机床配置规划方法

为提高制造系统的快速结构配置规划响应速度,提出了基于图文法的可重构机床配置规划方法.使用图文法直观而形像地刻画动态体系结构的配置行为,利用基于图文法的平行模块配置技术,实现了体系结构图模型在具体系统配置规划中的物理实施,并使得图文法模型的图转换操作可以自动映射到实际配置系统的动态配置上.全面表达了可重构机床在配置规划中的相关特征和目标任务的对应变化,实现了平行模块配置规划技术.通过实例验证了该方法.     

基于商空间理论的可重构机床粒计算方法研究

为提高制造系统的快速结构配置规划响应速度,提出了基于商空间理论的可重构机床粒计算方法,实现了体系结构组元模型在系统配置规划中的快速粒度分解、组合,建立了功能分解与结构匹配的商空间模型,全面表达了可重构机床在配置规划中粒度分解的相关特征和目标任务的相关变化,实现了可重构机床的模块快速优化分解.     

改进凸包的贝叶斯模型显著性检测算法

针对传统贝叶斯模型算法对图像显著区域检测精度需要进一步提高的问题,提出一种改进凸包的贝叶斯模型显著性检测算法。首先,利用流行排序算法对图像进行前景提取,提取的前景区域作为贝叶斯模型的先验概率;其次,利用颜色增强的Harris角点检测算法检测图像在RGB,HSV,CIELab 3个颜色空间中的特征点,分别构造RGB,HSV,CIELab空间的凸包,求取3个颜色空间下的凸包的交集;再次,通过贝叶斯模型根据先验概率、凸包与颜色直方图结合得到的观测似然概率计算获得显著性区域图;最后,将新算法在两大公开数据集MSRA和ECSSD中进行测试。结果表明,新算法能够有效抑制背景噪声,完整检出显著区域,F-measure值在MSRA和ECSSD数据库中的测试结果分别为0.87和0.71,准确率-召回率曲线在复杂图像数据库高于传统经典算法。新算法改进了传统经典算法的检测效果,进一步提高了显著图检测的准确性。     

一种简单多边形凸包的快速算法及程序设计

给出了一种求简单多边形凸包的快速算法，此算法采取将各个点按与X轴的夹角顺次排列，然后逐渐地删除凹顶点，求得简单多边形的凸包，并给出了算法的数据结构．算法达到了O(nlogn)的理论时间复杂度下限．     

支持向量机的最大间隔和对偶性

最初出现的支持向量机理论是基于2类线性可分问题的.针对线性可分情况,研究表明线性硬间隔分类机的对偶问题与凸壳问题(平分最近点法)是等价的,线性硬间隔分类机的最大间隔与凸壳问题的2个最近点的距离相等:针对非线性可分情况,研究表明线性软间隔分类机的对偶问题与缩小的凸壳问题(推广的平分最近点法)是等价的,线性软间隔分类机的最大间隔与缩小的凸壳问题的2个最近点的距离相等.对支持向量机分类问题给出了直观解释.     

基于GJK的凸体快速连续碰撞检测研究

针对一段时间内的多个运动物体之间的碰撞检测,提出一种基于距离算法(Gilbert-Johnson-Keerthialgorithm,GJK算法)的凸体快速连续碰撞检测算法,该算法主要通过判断一段时间内两物体之间的最小距离是否为零来检测碰撞发生情况。首先利用GJK算法在有限步骤内计算得到最小距离,检测两物体是否发生碰撞;若两物体发生碰撞,进而利用ray-casting算法确定发生碰撞的精确位置,根据环境要求做出相应响应,调整运动物体位置。仿真结果表明,对多个运动物体间的连续碰撞检测,该算法有较高的实时性和准确性。     

多边形内点集的三角剖分算法

提出了一种多边形内点集的三角剖分算法，该算法采用逐层求凸壳，对不在凸壳边界上的多边形顶点给予特殊处理，然后逐层分割环域成三角形序列，最后优化各三角形的边长，改变分割方式，使之能得到最短长度或接近最短长度的三角剖分．     

在MIMD－CREW模型上确定凸多边形可碰撞区域的并行算法

设Ｐ和Ｑ是平面内任意两个互不相交的凸多边形，目前确定Ｐ与Ｑ的可碰撞区域的最佳串行算法时间复杂度为Ｏ（ｎ＋ｍ），其中ｎ和ｍ分别为凸多边形Ｐ和Ｑ的顶点个数．在该算法的基础上构造了一个易于并行化的求支撑点的串行算法，进而给出了在ＭＩＭＤ－ＣＲＥＷ模型上确定可碰撞区域的并行算法，其时间复杂度为Ｏ（（Ｓ＋ｌｏｇ＿２（ｎ＋ｍ））ｌｏｇ＿２（ｎ＋ｍ）／ｌｏｇ＿２Ｓ），其中Ｓ为处理机个数     

蜂窝网络上的虫孔容错路由算法

蜂窝网络是新近提出的并行多处理机互连网络结构.针对该网络提出了一个无故障最短路径单播路由算法,然后基于该算法使用虚拟信道技术设计了一个凸形故障容错路由算法.这2个算法都是无死锁的,容错路由算法也只使用局部信息路由报文.     

寻求中国货郎担问题最短回路的多项式时间算法

研究求解中国货郎担问题最短回路的多项式时间算法。首先利用计算机几何凸壳与中轴的结构将集划分尤其中干个子点集,然后反复采用求子点集凸壳及划分科余子点集的方法,求得通过子点集的子路径,最后将各子路径连接成一条回路。中国货郎担问题存在多项时间算法求得最短回路。     

基于VRML节点树的双臂移动 机器人碰撞检测及优化

针对双臂移动机器人三维仿真中存在大量非凸模型而无法精确进行实时碰撞检测,提出了基于虚拟现实建模语言(VRML)节点树实现凸分解的方法.利用分解得到的单位形体的顶点数据,使用Quickhull算法构造应用于V-Clip算法的凸多面体,实现虚拟环境中模型与机器人之间的精确碰撞检测.为了提高碰撞检测的效率,优化仿真过程中碰撞检测的实时性,采用了包围盒技术.实验结果表明：该方法具有良好的实时性和较高的碰撞检测精度.     

凸多边形可碰撞判定算法

设P与Q是平面内任意二互不相交的凸多边形,d为任一给定方向,本文研究P沿d以平移方式运动可否与Q碰撞的判定问题,并给出其算法。