针对双向快速随机扩展树(rapidly-exploring random trees-connect,RRT-Connect)算法的随机性强、搜索效率低、路径规划时间过长等问题,提出一种改进的RRT-Connect算法。该算法在起始点与目标点连线的中垂线上设置第三节点,采用高斯分...针对双向快速随机扩展树(rapidly-exploring random trees-connect,RRT-Connect)算法的随机性强、搜索效率低、路径规划时间过长等问题,提出一种改进的RRT-Connect算法。该算法在起始点与目标点连线的中垂线上设置第三节点,采用高斯分布限制第三节点的采样区域,避免第三采样节点距离中点较远导致的路径冗余。算法通过第三节点分别向起始点和目标点生成2棵随机树,结合贪婪算法思想以及引入动态步长的方法,提高算法的规划效率。仿真结果表明,改进的RRT-Connect算法相较于传统RRT-Connect算法,平均运行时间缩短了48.7%,平均迭代次数减少了38.9%,平均路径长度减少了25.2%。另外,针对传统的九点标定法精度的问题,提出一种改进的九点标定方法,该方法通过获取机械臂在空间同一点的多组位姿计算机械臂第六轴长度,在已知机械臂各关节角和轴长情况下,计算得到机械臂末端执行器安装后第六轴的长度,从而提高手眼标定的精度。试验结果表明,改进的方法相较于传统九点标定法其精度平均提高了2.09%。最后,在机械臂平台验证改进的RRT-Connect算法和改进的九点标定法,试验结果表明,改进的RRT-Connect算法相较于DRRT-Connect(dynamicRRT-Connect)算法在路径规划总时间和总长度上分别减少了8.28%和4.79%,改进的九点标定法相较于传统的九点标定法抓取精度提高了3%。展开更多
聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)材料作为典型的轻质高性能聚合物材料,在医疗航空航天等领域获得了大量应用,PEEK材料的增材制造技术可以实现复杂零部件的结构功能一体化制造。针对聚醚醚酮粉末床熔融(powder bed fusion,PBF)系统...聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)材料作为典型的轻质高性能聚合物材料,在医疗航空航天等领域获得了大量应用,PEEK材料的增材制造技术可以实现复杂零部件的结构功能一体化制造。针对聚醚醚酮粉末床熔融(powder bed fusion,PBF)系统加工温度高、易翘曲的难题,开展了聚醚醚酮粉末床熔融系统多工艺参数优化与成形性能研究,通过工艺成形过程模拟仿真,揭示了激光功率等核心参数对温度场的影响规律。在成形工艺仿真基础上,开展了成形工艺参数优化试验,建立了工艺参数与拉伸力学性能以及翘曲率的对应关系,获得了拉伸强度86 MPa,断裂伸长率3.7%的优异力学性能,并最终实现了颅骨植入物的高精度增材制造。展开更多
文摘针对双向快速随机扩展树(rapidly-exploring random trees-connect,RRT-Connect)算法的随机性强、搜索效率低、路径规划时间过长等问题,提出一种改进的RRT-Connect算法。该算法在起始点与目标点连线的中垂线上设置第三节点,采用高斯分布限制第三节点的采样区域,避免第三采样节点距离中点较远导致的路径冗余。算法通过第三节点分别向起始点和目标点生成2棵随机树,结合贪婪算法思想以及引入动态步长的方法,提高算法的规划效率。仿真结果表明,改进的RRT-Connect算法相较于传统RRT-Connect算法,平均运行时间缩短了48.7%,平均迭代次数减少了38.9%,平均路径长度减少了25.2%。另外,针对传统的九点标定法精度的问题,提出一种改进的九点标定方法,该方法通过获取机械臂在空间同一点的多组位姿计算机械臂第六轴长度,在已知机械臂各关节角和轴长情况下,计算得到机械臂末端执行器安装后第六轴的长度,从而提高手眼标定的精度。试验结果表明,改进的方法相较于传统九点标定法其精度平均提高了2.09%。最后,在机械臂平台验证改进的RRT-Connect算法和改进的九点标定法,试验结果表明,改进的RRT-Connect算法相较于DRRT-Connect(dynamicRRT-Connect)算法在路径规划总时间和总长度上分别减少了8.28%和4.79%,改进的九点标定法相较于传统的九点标定法抓取精度提高了3%。
文摘聚醚醚酮(polyetheretherketone,PEEK)材料作为典型的轻质高性能聚合物材料,在医疗航空航天等领域获得了大量应用,PEEK材料的增材制造技术可以实现复杂零部件的结构功能一体化制造。针对聚醚醚酮粉末床熔融(powder bed fusion,PBF)系统加工温度高、易翘曲的难题,开展了聚醚醚酮粉末床熔融系统多工艺参数优化与成形性能研究,通过工艺成形过程模拟仿真,揭示了激光功率等核心参数对温度场的影响规律。在成形工艺仿真基础上,开展了成形工艺参数优化试验,建立了工艺参数与拉伸力学性能以及翘曲率的对应关系,获得了拉伸强度86 MPa,断裂伸长率3.7%的优异力学性能,并最终实现了颅骨植入物的高精度增材制造。
