尹纪龙
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沈景凤
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章志东
玻璃钢/复合材料
本文针对复合材料回转体类构件,提出了回转体构件自动铺丝轨迹规划算法.应用管道的数学模型,建立了基于三次样条插值的自动铺丝轨迹规划模型.首先探讨了通过三次样条插值对芯模中心线方程的求取,进而建立芯模参数曲面方程,最后提出适用于回转体类构件的铺丝路径生成算法.应用本文的研究成果,在MATLAB中完成实例验证.结论表明,该算法生成的铺丝轨迹能够满足实际铺丝的工艺要求和工程需要.
关键词:
复合材料
,
自动铺丝
,
轨迹规划
,
三次样条插值
武永盛
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王天琪
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李亮玉
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李金钟
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杜博宇
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160369
为提高复合材料预制件缝合机器人的灵活性与加工柔性,针对缝合机器人自动路径规划问题,研究了基于三维光栅扫描技术的曲面复合材料缝合机器人视觉接缝提取技术.针对三维扫描摄像机视场固定的特点,对摄像机进行标定实验,改进传统的手眼标定方法,提出一种用于求解手眼关系矩阵的四点标定新方法,建立了机器人坐标系与摄像机坐标系的位姿映射关系.经过手眼关系标定,三维光栅扫描仪采样得到的缝合预制件点云数据可转化为机器人坐标系下的点云数据坐标.进一步对采集的预制件点云数据进行接缝中心线提取,提出了一种缝合轨迹及姿态规划算法,采用三次多项式对接缝中心线进行空间曲线拟合,采用最小二乘法对缝合微切平面进行平面拟合,完成机器人操作空间前进矢量及接近矢量的计算.最后,将规划结果应用于缝合机器人的离线编程仿真与实验中.实验结果表明,该系统精度高,线迹成型良好,可以满足机器人缝合系统的要求.
关键词:
接缝提取
,
手眼关系
,
点云
,
路径规划
,
缝合机器人
