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基于五次B样条的子区间法 被引量:1
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作者 张锡治 闫澍旺 +1 位作者 闫玥 崔旭明 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期58-64,共7页
重构细分划了时域,细分划拓展了0次B样条Bi0的定义,对高次B样条的递推式进行了拓展,获得了细分划拓展的均匀分划的分段式五次B样条函数,因而拓展了展开定理,构造了五次B样条基函数.该基函数与现有的五次B样条基函数相比,表征的物理概念... 重构细分划了时域,细分划拓展了0次B样条Bi0的定义,对高次B样条的递推式进行了拓展,获得了细分划拓展的均匀分划的分段式五次B样条函数,因而拓展了展开定理,构造了五次B样条基函数.该基函数与现有的五次B样条基函数相比,表征的物理概念更清晰和简洁.基于五次B样条基函数,提出和推导了结构动力响应研究中的位移元子区间法和子区间法的嵌套方法递推格式.通过精度比较,得出子区间法的嵌套方法要优越于位移元子区间法. 展开更多
关键词 五次b样条 结构动力响应 子区间法 位移元 嵌套方法 递推格式
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基于MATLAB的AUBO-i5协作机器人运动学分析与轨迹规划 被引量:6
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作者 王春璐 王士军 +2 位作者 孟令军 王鑫兴 王文龙 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第12期49-54,共6页
针对AUBO-i5协作机器人在运动过程中的稳定性问题,利用D-H参数法对机械臂进行建模,并通过对机器人正逆运动学求解验证机器人模型的正确性。首先,选用五次多项式插值对机器人进行轨迹规划,得到的结果存在突变。其次,通过融合均匀五次B样... 针对AUBO-i5协作机器人在运动过程中的稳定性问题,利用D-H参数法对机械臂进行建模,并通过对机器人正逆运动学求解验证机器人模型的正确性。首先,选用五次多项式插值对机器人进行轨迹规划,得到的结果存在突变。其次,通过融合均匀五次B样条曲线对协作机器人轨迹进行优化,将首末节点的重复度定为k+1,使B样条曲线能够通过首末位置点,保证了优化的完整性。最终经过优化后的协作机器人关节角度、关节角速度和关节角加速度变化曲线连续且平滑,有效减少了协作机器人结构刚性差而造成的机械臂稳定性问题。 展开更多
关键词 AUbO-i5协作机器人 D-H参数法 运动学正逆解 多项式轨迹规划 五次b样条曲线
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改进RRT^(*)的6R机械臂运动规划研究 被引量:2
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作者 栾庆磊 周希勇 +4 位作者 史艳琼 李克凡 邓从龙 朱广 陈中 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期1367-1377,共11页
为解决6R机械臂在运动规划中路径搜索随机性强,成功率低,生成轨迹平滑性差的问题提出一种改进型渐进最优快速随机扩展树(RRT^(*))算法用于路径规划,并使用非均匀五次B样条函数结合遗传算法进行轨迹规划。首先对RRT^(*)算法进行改进,使... 为解决6R机械臂在运动规划中路径搜索随机性强,成功率低,生成轨迹平滑性差的问题提出一种改进型渐进最优快速随机扩展树(RRT^(*))算法用于路径规划,并使用非均匀五次B样条函数结合遗传算法进行轨迹规划。首先对RRT^(*)算法进行改进,使用自适应目标偏置策略,局部节点拒绝策略和基于Sobol序列的滑动采样池策略以提高规划效率,然后,将非均匀五次B样条函数用于路径平滑,并结合遗传算法优化运行时间及冲击,从而实现轨迹优化,保证机械臂运行安全平滑且快速。仿真结果表明,机械臂成功避障并到达目标位置的同时各关节运动轨迹具有高阶连续性,且路径规划时间和机械臂运行时间均大幅缩短,最后通过实验验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 RRT^(*) 路径规划 轨迹规划 五次b样条 遗传算法
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工业机器人大规格叶轮零件加工技术研究
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作者 韩军 庞楠楠 +2 位作者 沈伟东 董冰洋 邵帅 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第12期84-90,共7页
针对某大规格叶轮零件由于尺寸过大不适于中小型数控机床加工,转向寻求工业机器人求解。针对单叶片单条精加工路径,采用五次B样条插值算法规划机器人末端刀具加工轨迹,并使轨迹曲线光滑连续,通过自适应遗传算法(NSGA2)以时间和冲击为目... 针对某大规格叶轮零件由于尺寸过大不适于中小型数控机床加工,转向寻求工业机器人求解。针对单叶片单条精加工路径,采用五次B样条插值算法规划机器人末端刀具加工轨迹,并使轨迹曲线光滑连续,通过自适应遗传算法(NSGA2)以时间和冲击为目标对时间序列进行优化,得到满足运动学约束的Pareto解集。研究结果表明,以时间最优为优化基准,优化后的五次B样条函数曲线对比优化前时间缩短了10.10 s,并减小了振动与冲击。 展开更多
关键词 机器人 大规格叶轮 五次b样条 自适应遗传算法 轨迹规划
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一种机械臂分段插值轨迹规划方法 被引量:18
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作者 郑涛 刘满禄 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第3期261-264,共4页
针对工业机械臂在运动过程中的角速度与角加速度突变引起的机械系统冲击问题,结合五次B样条曲线和五次多项式的高阶连续性,提出了一种新的分段插值轨迹规划算法即"B-5-B算法"。通过SOLIDWORKS建立样机模型,利用Adams进行虚拟... 针对工业机械臂在运动过程中的角速度与角加速度突变引起的机械系统冲击问题,结合五次B样条曲线和五次多项式的高阶连续性,提出了一种新的分段插值轨迹规划算法即"B-5-B算法"。通过SOLIDWORKS建立样机模型,利用Adams进行虚拟样机的运动学仿真,得到关节的角位移、角速度、角加速度以及关节力矩图。通过与"3-5-3算法"所得到的图进行比较,表明了该算法提高了工业机械臂的角速度和角加速度曲线的平滑性,并降低了机械系统的冲击力,同时由于B样条具有局部支撑性,为轨迹优化提供了一种新的方法,也为机械臂实物验证做了充分的理论支撑。 展开更多
关键词 轨迹规划 五次b样条 工业机器臂 ADAMS 多项式
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一种机械臂时间-冲击轨迹的快速求解优化方法 被引量:6
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作者 查文斌 朱永飞 +1 位作者 徐向荣 陈肇星 《机床与液压》 北大核心 2021年第9期11-15,共5页
针对NSGA-II算法优化机械臂轨迹耗费计算时间的问题,提出一种时间-冲击轨迹规划优化方法。采用均匀五次B样条函数在关节空间内构造插值曲线,在运动学约束的条件下,利用牛顿法对目标函数进行迭代求解。仿真结果表明:结合牛顿法与埃特金... 针对NSGA-II算法优化机械臂轨迹耗费计算时间的问题,提出一种时间-冲击轨迹规划优化方法。采用均匀五次B样条函数在关节空间内构造插值曲线,在运动学约束的条件下,利用牛顿法对目标函数进行迭代求解。仿真结果表明:结合牛顿法与埃特金加速法对五次B样条函数插值轨迹规划的时间和冲击进行优化求解,寻优时间短,保证在运动学约束下产生较小的冲击以及缩短机械臂的运动时间,使得机械臂的运动控制性能得到提高。 展开更多
关键词 机械臂 时间-冲击轨迹规划 快速优化 五次b样条插值
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基于改进鸡群优化算法的机械臂轨迹规划 被引量:1
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作者 马龙 李长勇 司庆 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第12期61-66,共6页
针对机械臂在工厂中的工作效率和运动中冲击造成的振动与磨损问题,提出了一种基于改进鸡群优化算法的机械臂轨迹规划方法。通过关节空间中位置与时间的序列,使用五次B样条函数构造关节空间插值曲线,把时间和冲击视为优化目标,把机械臂... 针对机械臂在工厂中的工作效率和运动中冲击造成的振动与磨损问题,提出了一种基于改进鸡群优化算法的机械臂轨迹规划方法。通过关节空间中位置与时间的序列,使用五次B样条函数构造关节空间插值曲线,把时间和冲击视为优化目标,把机械臂关节的角速度、角加速度、角加加速度为约束,对鸡群优化算法中公鸡、母鸡、小鸡的位置更新方法进行改进优化,并引入变异操作,得到改进后的鸡群优化算法,采用改进后的鸡群优化算法对目标进行优化。仿真实验表明,采用改进鸡群优化算法优化后的机械臂运动时间降低,并且机械臂各个关节在运动过程中的最大冲击大大降低,可以有效提升工作效率,降低振动和运动磨损,延长机械臂使用寿命。 展开更多
关键词 机械臂 轨迹规划 鸡群优化算法 五次b样条
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基于MOPSO算法的工业机器人运行轨迹优化 被引量:2
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作者 刘双龙 金晓怡 +1 位作者 王安然 奚鹰 《农业装备与车辆工程》 2022年第12期46-50,共5页
针对工业机器人末端执行器,对其运行轨迹进行优化处理。采用五次B样条曲线函数得到了关节空间机械臂的运行轨迹曲线,考虑到多目标粒子群优化算法(MOPSO)计算简便、参数易调等优点,利用多目标粒子群优化算法实现了对上述五次B样条运行轨... 针对工业机器人末端执行器,对其运行轨迹进行优化处理。采用五次B样条曲线函数得到了关节空间机械臂的运行轨迹曲线,考虑到多目标粒子群优化算法(MOPSO)计算简便、参数易调等优点,利用多目标粒子群优化算法实现了对上述五次B样条运行轨迹的多目标优化,最后得到了优化后的各关节的运动角度、角加速度和角加加速度的运动曲线,获得了加工时间更短、加工过程更加平稳、能量消耗更少和加工中冲击更小的运行轨迹,进一步证明了多目标粒子群算法对运动轨迹优化的可行性。 展开更多
关键词 工业机器人 轨迹优化 五次b样条曲线 MOPSO算法
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一种并联机器人轨迹规划算法研究 被引量:6
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作者 朱大昌 盘意华 +2 位作者 杜宝林 吴光毅 谢清华 《机床与液压》 北大核心 2023年第5期14-22,共9页
针对并联机器人工作空间微小线段间拐角处产生的冲击与振动问题,提出一种基于笛卡尔空间与关节空间相结合的机器人联合空间轨迹规划方法。在笛卡尔空间中采用三次非均匀有理B样条曲线对机器人末端执行器复杂的加工轨迹进行插补。为解决... 针对并联机器人工作空间微小线段间拐角处产生的冲击与振动问题,提出一种基于笛卡尔空间与关节空间相结合的机器人联合空间轨迹规划方法。在笛卡尔空间中采用三次非均匀有理B样条曲线对机器人末端执行器复杂的加工轨迹进行插补。为解决笛卡尔空间微小线段间拐角处的切向不连续导致轨迹突变的问题,基于并联机器人逆运动学模型,将笛卡尔空间轨迹规划算法所得插补点映射到关节空间,采取五次均匀B样条曲线进行第二次轨迹插补,平滑并联机器人运动过程中加速度及加加速度突变曲线。并在动力学层面验证所提算法的有效性。仿真结果表明:联合空间轨迹规划策略能使机器人末端执行器较好地改善连续高阶曲率导数的轨迹平滑问题,提高末端跟踪精度。实验结果表明:末端跟踪误差值最大减少21.12%,力矩最大值减少11.65%。 展开更多
关键词 并联机器人 联合空间轨迹规划算法 NURbS 均匀b样条
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考虑动力学约束的伺服液压拉伸垫时间最优速度规划方法
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作者 何曙光 姬帅 +2 位作者 王传英 王冬 倪鹤鹏 《组合机床与自动化加工技术》 2025年第8期168-172,共5页
为解决传统伺服液压拉伸垫预加速阶段效率不足、未考虑动力学特性等问题,提出一种以时间为优化目标的预加速阶段速度规划方法,充分考虑动力学约束和运动学约束,并引入深度Q网络(DQN)优化方法对求解过程进行优化,运算后得到一组符合约束... 为解决传统伺服液压拉伸垫预加速阶段效率不足、未考虑动力学特性等问题,提出一种以时间为优化目标的预加速阶段速度规划方法,充分考虑动力学约束和运动学约束,并引入深度Q网络(DQN)优化方法对求解过程进行优化,运算后得到一组符合约束条件的五次B样条曲线,从中选择时间最优的解。该方法具有以下优点:采用五次B样条曲线能得到高阶连续的轨迹,伺服液压拉伸垫的预加速过程更加平稳;以时间为单一优化目标,考虑动力学特性,可以充分发挥伺服液压拉伸垫系统最大性能;引入深度Q网络优化方法可以明显提高求解速度。在实际生产中,可根据求解的最优时间,自行调节工作节拍。 展开更多
关键词 伺服液压拉伸垫 动力学约束 五次b样条 深度Q网络
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