自动抛光凸区域上自由曲面的扫描路径算法

为了减小抛光加工的表面粗糙度和提高效率,构建抛光工具路径并均匀覆盖于三维曲面上,曲面的定义域为任意二维凸区域。扩展扫描方式根据曲面一个方向上的一组切割曲线的标准长度分布,灵活调整相应位置穿越的扫描线数量,既包含一般的贯穿曲面的曲线,又包含起点或终点在曲面内的曲线,与传统扫描方式相比具有很大灵活性。为优化扫描方向和确定扫描线的端点,给出了曲面立体光固化(STL)模型的边界提取算法。通过一个曲面的扫描路径建构实例,详细阐述了任意二维凸区域上扩展扫描的算法流程,包括曲面分割、点列筛选和路径点的连接等步骤。路径长度和相邻扫描曲线的间距分布定量地表明扩展扫描方式可适应曲面形状变化并提高路径覆盖均匀度。     

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。     

基于拓扑信息的扫描路径生成算法

提出了一种基于拓扑信息的扫描路径生成算法，该算法在生成路径的同时就根据拓扑信息进行分区，既能获得较快的路径生成速度，又能获得较好的分区效果．同时由于该算法对拓扑关系检查严格，还可以用于解决偏置扫描中难以解决的快速处理外环与内环、内环与内环的相交以及环的自交问题．     

自由曲面数控加工刀具路径的自适应算法

基于ＮＵＲＢＳ曲面造型理论，以加工质量和效率为目标，提出了确定参数方向经济步长的方法，并构造了生成自由曲面数控加工等参数平行扫描路径的自适应算法。     

气囊抛光路径对光学元件中频误差的影响

为了寻找消除中频误差的有效抛光路径,进行了2组实验.第1组实验采用单步进动Z字光栅路径和单步进动螺旋线路径对石英玻璃进行全面均匀的气囊抛光实验,并对加工后得到试件表面的中频误差进行分析.第2组实验先采用单步进动Z字光栅路径对石英玻璃进行全面均匀的气囊抛光实验,接着用基于改进普里姆(Prim)算法的路径对其进行加工,最后对加工得到光学试件表面的中频误差进行分析,从而验证基于改进Prim算法的抛光路径的优良性.     

功能梯度材料零件层片路径扫描算法

提出了一种用于加工功能梯度材料零件的路径扫描算法.首先将功能梯度材料零件进行分层处理,把每一层片内连续分布的材料离散为若干个材料均匀分布的子区域,再对每个子区域分别加工从而实现一定精度要求下功能梯度材料零件的加工制造.给出了路径规划实例,验证了路径扫描算法的正确性.     

模具自由曲面路径规划技术的研究

随着制造业的迅速发展,用户对模具曲面的加工也提出了越来越高的要求。短周期、高精度、低成本,已成为满足大众的趋势。因此,复杂曲面的多轴加工和加工过程的优化在模具曲面加工技术中越来越重要。综述了模具自由曲面数控加工技术中的关建技术,分析了传统的数控加工技术的不足,最后探讨了自由曲面加工的发展趋势。     

自动泊车路径纯跟踪算法应用研究

为实现自动泊车系统的路径跟踪功能,解决纯跟踪算法由于预瞄距离选取不当导致的方向盘抖动、跟踪精度下降的问题,文中提出了一种改进的纯跟踪路径跟踪算法,该方法在传统纯跟踪算法的计算结果基础上设计了一种带记忆参数的方向盘转角修正算法.实车实验表明,该方法适用于自动泊车系统,可以在适用工况下选取较小的预瞄距离,在保证跟踪精度的同时解决了纯跟踪算法在小预瞄距离下的方向盘抖动问题.     

一种改进工业自动导引车路径规划算法

为了解决当前工业自动导引车(automated guided vehicle,AGV)栅格地图下路径规划算法存在路径转弯较多、弯曲度较大、搜路时间较长且距离障碍物近等问题,基于A?算法提出了一种改进路径规划算法.首先,通过在全局地图中设置路径关键节点,生成关键点拓扑地图,并利用Floyd算法进行最短路径规划,输出路径节...     

多星凸约束下的图像自动分割算法

为了有效地自动分割图像,提出了基于多星凸约束的图像自动分割算法.该算法将星凸约束信息融入多分段常数变分模型中,利用显著性检测方法自动获得星凸中心,实现了图像自动的有效分割.实验结果表明:所提出的方法不仅能准确地自动分割图像,而且对处理复杂边缘和抑制噪声有较好的效果.     

基于顶点偏置的STL模型刀具轨迹生成

为生成STL模型无干涉的刀具轨迹,利用与顶点相连的各三角面片的法向向量,计算出各项点的偏置点,并由这些偏置点构造完全由三角面片组成的偏置模型：用平行截面对偏置模型进行切片,在二维空间内对所得交线段进行裁剪与连接处理,得到刀具轨迹。算法实例表明该方法具有可行性。     

非球面件数控研抛力、研抛工具位置和姿态解耦技术

为解决非球面自动研抛系统中普遍存在的研抛力-研抛工具的位置-研抛工具的姿态(以下简称力-位-姿)相互耦合问题,提出一种基于磁流变力矩伺服装置(MRT)的非球面数控研抛力-位-姿解耦技术。基于Hertz接触理论和摩擦学原理,分析研抛过程中的力-位-姿耦合机理,建立了耦合模型。阐述基于MRT的数控研抛力-位-姿解耦原理,开发相应的实验研究系统,建立系统研抛力模型。规划了研抛工具的路径。试验得到0.025 μm粗糙度的镜面表面。试验表明该技术能独立、主动、实时地控制研抛过程中的研抛力、研抛工具的位置和姿态。     

Loop细分曲面数控加工刀具轨迹的生成

细分曲面可以方便地表示任意拓扑结构的光滑曲面 ,正逐渐成为自由曲面造型的有力工具 ;细分曲面的加工是其工业应用的基础。给出一个用于 L oop细分曲面数控加工的无干涉刀具轨迹生成的实用算法 :首先在不考虑干涉的情况下 ,由 L oop细分曲面的初始控制网格直接计算生成刀触数据 ;然后通过对刀具干涉条件的分析 ,确定干涉区域 ,去除产生干涉的刀触点 ;最后将刀触数据转换为无干涉的刀位数据。该算法提供了对基于细分曲面表示的实际零件进行曲面加工的理论基础     

细分曲面的NC刀轨生成算法及实现

提出了一种基于LOOP细分规则的NC精加工刀轨生成算法,该算法将细分曲面应用于CAD/CAM系统,适用于任意拓扑的三角网格模型;通过控制曲面等距误差来生成满足给定精度要求的NC刀轨.其核心思想是:首先计算LOOP细分曲面控制顶点的极限点和法矢量,然后从极限点开始,沿其法矢方向以球头刀的半径长度按照给定精度向外等距,获得等距曲面,最后在等距曲面上生成精加工数控刀轨.实例表明该算法稳定、高效、误差小.     

基于遗传算法的自动组卷策略与实现

结合遗传算法的原理和思想,对考试自动组卷的问题进行了研究,建立了实现抽题的数学模型,通过实例分析,获得了与考试试题控制属性指标符合的试题模型的解决方法。     

几何量测量路径自动生成方法

由于CCD摄像机无法一次拍摄到被测物体的所有轮廓,所以需要移动载物平台,便于CCD摄像机分数次拍摄被测物体的不同轮廓.文中提出了一种实现二维几何量测量的路径自动生成方法,用于实现载物平台的自动移动.该方法利用机器视觉和数控技术实现每移动一次载物平台完成一次被测物体分段轮廓图像的拍摄和处理,从而确定载物平台下一次的移动路径,最终实现被测物体完整轮廓坐标数据的自动采集.实验结果表明,运用设计的路径自动生成方法实现了被测物体轮廓坐标数据的自动提取.     

相异路径选择问题的模型与仿真结果研究

相异路径选线问题考虑的是 ,给定一运输网络和源宿接点 ,找出源宿节点之间在空间上有差异的路径。多个相异路径对于军事后勤供应、有害物品运输等在异常情况 (如原来的最佳线路因气候等原因不可用 )下的决策 ,具有重要意义。文章着重对已有的迭代惩罚和通道最短路 2种生成空间相异路径的算法进行了分析和评价 ,并构建了基于边的通道最短路的相异路径的算法。在此基础上 ,对这几种算法给出了仿真实验计算结果 ,通过对结果的分析 ,找到了影响结果的几个关键因素     

面向贪心生成和最优分配任务的自动化管理算法研究

传统课程管理模式面临着流程繁琐、管理不便等问题。针对此问题,面向劳动教育实践课程中校园卫生打扫任务实践项目,本研究设计了教室—班级匹配贪心生成算法和检查任务最优分配算法,以实现打扫任务的自动化智能管理,并在前期所开发的劳动教育实践数字化管理与展示系统中,验证了这套自动化管理算法在解决具体的校园卫生打扫任务自动化管理问题上的可行性与高效性。这套算法创新了劳动教育实践课程的数字化管理新模式,并实现其数字化以简化流程、智能化以高效管理,为开辟劳动教育数字化和自动化管理的新赛道,以智能化赋能教育治理提供了可借鉴的创新模式。     

Tool path generation and simulation of dynamic cutting process for five-axis NC machining

Five-axis NC machining provides a valid and efficient way to manufacture the mechanical parts with complex shapes, which are widely used in aerospace, energy and national defense industries. Its technology innovations have attracted much attention in recent years. In this paper, the state-of-the-art techniques for five-axis machining process planning are summarized and the challenging problems are analyzed from the perspectives of tool path generation, integrated geometric/mechanistic simulation and machining stability analysis. The recent progresses in accessibility-based tool orientation optimization, cutter location (CL) planning for line contact and three-order point contact machining, shape control of cutter envelope surface and milling stability prediction are introduced in detail. Finally, the emerging trends and future challenges are briefly discussed.