导读:本文包含了轨迹插补论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:工业机械臂,轨迹插补,五次多项式,速度规划
轨迹插补论文文献综述
游文辉,王秀锋,鲁文其,许鑫杰,张华[1]（2019）在《工业机械臂的轨迹规划插补系统设计》一文中研究指出针对传统梯形速度规划存在的变速冲击和机械臂空间轨迹跟随作业质量低等问题,将五次多项式替换传统梯形速度规划加减速区的方法应用到工业机械臂的轨迹插补系统中。对传统梯形加减速控制的模型和轨迹插补系统进行了分析,推导了五次多项式速度插补算法的数学模型,并在Matlab上对该算法进行了建模与仿真分析;为了验证算法的有效性,设计了四轴机械臂轨迹插补系统的硬件及软件,阐述了轨迹插补系统以及空间轨迹插补的实现流程;基于Linux开发平台和SCARA机械臂,搭建了轨迹插补系统实验,并进行了现场测试。研究结果表明:该系统在满足参数约束的同时达到了柔性插补的设计要求,在冲击度峰值方面相比传统方法降低90%以上,提升了轨迹插补的作业质量和效率。(本文来源于《机电工程》期刊2019年02期）
廖儒娟[2]（2019）在《六自由度机械臂的基于Hermite曲线的空间位置轨迹插补技术》一文中研究指出采用标准的D-H建模方法建立机械臂的运动学模型,对机械臂的正反运动学进行分析。运用空间矢量合成设计轨迹插补算法,空间位置插补采用Hermite空间位置插补的方法,编制Matlab处理程序。完成六自由度机械臂的空间轨迹插补的仿真,证明该理论的可行性。(本文来源于《科技资讯》期刊2019年01期）
宋得宁[3]（2018）在《多轴联动NURBS轨迹插补算法及其轮廓误差抑制技术》一文中研究指出具有变曲率曲线/曲面几何特征的零件在航空航天、能源动力等领域高端装备中应用广泛,该类零件往往服役于重要场合且需求量大。然而,由于该类零件加工中复杂变曲率加工轨迹的存在,导致其加工精度、表面质量及效率难以得到同时保证,提高变曲率零件的高质高效加工能力是工业生产领域面临的长久任务。叁轴及五轴联动数控加工是变曲率零件的重要生产手段,然而,传统数控系统直线/圆弧插补方法在用于变曲率零件加工时,需将变曲率加工轨迹表示为微小直线/圆弧段,这导致小程序段过渡位置处具有一阶不连续点而产生频繁加减速现象,影响加工效率与表面质量;此外,由于数控进给驱动系统存在伺服滞后,且随进给速度提高而增大,因此在高进给速度多轴联动跟踪变曲率曲线加工轨迹时,极易导致实际运动位置与理想刀轨轮廓间产生较大轮廓误差,影响加工精度。上述问题致使传统数控加工技术难以直接实现变曲率零件的高质高效加工,往往需要附加多次精加工及反复修磨等工艺,不仅增加了制造成本,更严重制约着高端装备批产进程。由此可见,变曲率零件的高质高效加工对多轴联动数控技术提出了严峻挑战。因此,本文面向变曲率零件高质高效加工需求,围绕传统数控技术应用于该类零件加工时产生的不足,开展以下研究:针对传统直线/圆弧插补不适用于变曲率加工轨迹的问题,鉴于非均匀有理B样条(NURBS:Non-Uniform Rational B-Spline)在自由曲线/曲面造型领域的优势,研究叁轴及五轴联动NURBS轨迹插补算法;进一步,针对进给伺服系统在变曲率加工轨迹高速跟踪任务中易形成轮廓误差的问题,研究基于NURBS轨迹的叁轴及五轴联动轮廓误差抑制技术。具体研究内容如下:(1)叁轴联动NURBS插补算法。为兼顾变曲率曲线进给运动稳定性与效率,提出速度敏感区间恒速NURBS轨迹速度规划方法,依据几何及驱动能力等约束条件,规划速度敏感区间和非敏感区间,在敏感区间内规划安全恒定低进给速度,在非敏感区间内部分区域规划恒定高进给速度、部分区域进行平滑过渡,实现进给运动平稳性与效率的平衡;研究具有恒-变速过渡点速度校正的参数补偿二阶Runge-Kutta插补点参数计算算法,实现根据理想进给速度的插补点坐标高精度计算。(2)叁轴联动空间轮廓误差抑制技术。针对多轴联动高速轮廓跟踪任务中的轮廓误差问题,研究NURBS轨迹的轮廓误差抑制技术。虽然交叉耦合控制器可对轮廓误差进行有效抑制,但在两轴方面研究较多,在叁轴轮廓控制方面研究较少。对此,研究叁轴联动空间轮廓误差的在线等效平面交叉耦合控制策略,给出基于初值再生Newton法的实际运动位置到理想轮廓垂足点计算方法,进而建立包含轮廓误差矢量的等效平面,实现在等效平面内部利用研究较为成熟的两轴交叉耦合控制器对叁轴联动加工轨迹空间轮廓误差的等效抑制。(3)五轴联动双NURBS插补算法。鉴于双NURBS曲线可以直观表达五轴联动机床刀具运动,将提出的叁轴联动NURBS轨迹插补算法进行推广,通过建立五轴联动刀尖点与物理轴运动关联关系,实现物理轴驱动能力约束下的刀尖点进给速度规划;提出基于Jacobi广义逆矩阵的Adams预估-校正五轴轨迹生成方法,实现利用刀尖点及刀轴矢量增量的物理轴位置连续唯一解计算,最终形成物理轴驱动能力约束的进给速度敏感区间恒速五轴双NURBS轨迹计算方法。(4)五轴联动轮廓误差抑制技术。五轴联动轮廓误差除刀尖点误差外,还包含刀轴方向误差,且二者相互耦合。为实现五轴联动轮廓误差高精度估计,面向双NURBS轨迹,将初值再生Newton法推广应用于五轴联动实际刀尖点到其理想曲线轨迹垂足点计算,形成五轴联动刀尖点及刀轴方向轮廓误差高精度协同估计方法,并以此为基础,提出内环预测补偿与外环反馈补偿相结合的五轴联动轮廓误差双环补偿方法,通过在内环基于反馈校正对下一时刻轮廓误差的预估补偿以及外环对当前时刻轮廓误差的反馈补偿,实现五轴联动轮廓误差的快速稳定抑制。最后,通过搭建开放式五轴运动控制实验系统,对本文提出的NURBS轨迹插补算法及轮廓误差抑制技术进行综合试验验证,并进一步与数控系统厂商合作,进行实际试件加工效果测试,结果表明,提出的叁轴及五轴联动NURBS轨迹插补算法可以在满足各类约束条件下得到运动平稳性与效率相平衡的进给速度轮廓以及高精度物理轴轨迹,加工效果与直线插补轨迹加工相比,在变曲率零件加工效率及加工质量上均有大幅提升,与自适应时变进给速度NURBS插补方法相比,虽加工效率有所降低,但在加工轮廓精度和表面质量上均有明显提升;此外,提出的轮廓误差估计方法对刀尖点误差具有微米级估计精度,对刀轴方向误差具有毫弧度级估计精度,且利用提出的叁轴及五轴轮廓误差抑制方法,可将最大误差值降低60%以上,与传统轮廓误差估计及抑制方法相比,对变曲率加工轨迹具有更好的适应性。综上,本文研究成果对丰富数字化制造领域基础理论与技术具有重要科学意义,对变曲率零件高质高效加工及多轴联动高档数控系统研发具有重要实用价值。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-09-17）
牛方方[4]（2018）在《基于圆弧插补的工业码垛机器人轨迹规划》一文中研究指出为实现工业码垛机器人末端执行器的圆弧运动轨迹,提升机器人的运动效率,提出了一种基于圆弧插补算法的机器人轨迹规划算法;给出了码垛机器人本体结构,分析了码垛机器末端执行器运动轨迹。为实现该轨迹,在笛卡尔空间进行圆弧插补,利用圆弧插补算法实现了该轨迹,并进行了仿真分析。仿真结果表明圆弧插补算法运行时间更短,提高了机器人运动效率。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2018年04期）
刘亚雄[5]（2018）在《非圆异面零件车削加工的轨迹插补和轮廓误差研究》一文中研究指出非圆异面零件在纺织机械、汽车发动机、轻工装备和航空航天领域有广泛的应用。传统的车削加工采用的是将刀具固定在车刀系统上,与恒定转速的主轴配合加工的方法。这样由于非圆零件轮廓的不均匀性,导致加工过程中切削压力角和切削速度周期性的变化,这会影响到刀具的使用寿命以及工件表面的加工质量。本文基于传统方法的不足,研究一种实时变角度补偿加工方案,并在此上进行轨迹插补和轮廓误差分析。本文在搭建的非圆异面零件车削加工平台上,进行了整个平台系统的运动学分析,对平台结构进行基于D-H法的坐标变换分析,得到从工件坐标系到刀具的整个运动链的齐次变换矩阵,建立了刀具位姿在工件坐标系下的表示方程。通过运动学正逆解,在保证切削角恒定为0的前提下,求解得到各轴参考指令和刀具位姿之间的运动学关系。同时,对非圆异面轮廓样条进行插补规划。首先采用Simpson法计算整个轮廓样条长度,然后用七次多项式在保证速度和加速度的前提下进行插补,将整个样条长度离散成一段段首尾相连的线段,最后采用梯形加速度对插补样条首尾进行速度规划,保证整个样条轮廓在平稳阶段切削速度保持恒定,以提高工件加工表面质量。为了将轨迹插补算法生成的各轴参考指令用于实际加工实验,在TwinCAT上进行上位机软件开发,主要用于数据转换、指令传输以及数据采集,将采集的相关数据进行分析,对比变角度补偿方案和传统加工方案的效果,最后在采集的数据基础上,进行两种加工实验最终轮廓的误差计算,以检验哪种加工方案的轮廓精度更高,通过最终的实验数据分析得到:实时变角度补偿加工方法在减小切削力波动、跟踪误差以及提高轮廓精度上较传统方案具有明显的优势。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
来旭辉,许燕,周建平[6]（2018）在《极平面内任意直线插补算法的研究与轨迹仿真》一文中研究指出插补算法是数控系统不可缺少的关键技术之一,在金属堆焊成型机中具有重要的作用。而采用极坐标成形的金属零件具有较高的力学性能和表面光整度。有鉴于此,通过对极坐标下直线插补算法原理的研究,提出一种新的终点判断方法,解决了直线插补中特殊点可能出现的误操作问题,推导出了跨任一象限的直线插补公式。并利用上述原理和方法编写了可视化软件,对插补算法进行验证。(本文来源于《机床与液压》期刊2018年02期）
赵飞[7]（2017）在《非圆异面零件数学建模及轨迹插补算法研究》一文中研究指出非圆零件在航空航天,生物医学,模具以及汽车制造等行业被广泛应用~([1]),这类零件普遍具有建模困难,单纯使用传统的画法几何与机械制图难以表达清楚,以及生产周期长,工序复杂,刀具磨损严重,加工过程严重依赖操作人员的经验等特点。因此,如何提高其制造精度,加工效率,减少刀具磨损一直是数字化制造领域的热点。本文基于上述问题做出了如下工作:概述了目前国内外对于非圆异面零件切削的研究进展和现状,并在此基础提出了对于国内目前存在的加工精度与国外差距较大,加工效率不高等问题的一种解决方案。针对非圆异面零件的数学建模理论进行了详细论述,在研究了Bezier曲线,B样条曲线,有理Bezier曲线的应用领域及其优缺点的基础上,给出了NURBS曲线的设计算法以及权因子对于曲线特性的影响。并以星形零件为例,给出了其详细的数学建模过程。介绍了梯形加速轨迹插补的理论和算法,在此基础上给出了非圆零件基于梯形加速度的插补算法。同时,针对非圆异面零件,利用辛普森积分公式建立了弧长L和?(L)之间的函数关系。搭建了五轴非圆异面零件加工实验平台,进行了相关硬件方案的设计,对比了采用音圈扇形电机和伺服电机作为压力角补偿方案的优缺点,确定伺服电机目前为最佳设计方案。依据切削平台的加工性能要求搭建了五轴非圆异面零件加工实验平台,并且建立了五轴联动非圆异面零件加工平台的运动学模型。以中凸圆活塞和星形零件为加工样本,详细阐述了其轨迹插补算法实现过程及其对于车床系统动力学的影响。在实验平台上进行切削实验,实验表明基于梯形加速的插补轨迹算法对于提高控制精度,延长刀具使用寿命,减少系统振动和噪声具有重要作用。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-12）
周乐天[8]（2016）在《工业机器人轨迹规划及插补算法的研究》一文中研究指出我国工业化处于高速发展的阶段,机器人控制技术的研究对加快工业4.0进程具有重要意义。轨迹规划作为机器人控制技术的重要组成部分逐渐成为热门研究方向。从工业机器人在国内外的研究发展现状可以看出我国急需研究开发工业机器人相关控制技术,而现有的轨迹规划方法存在应对机器人过弯作业时会引起冲击的不足,例如激光切割、焊接喷涂等机器人在高速过弯时会因冲击造成本体振动,影响作业精度。针对此问题提出分段轨迹规划的思想,以F3型机器人为研究对象,先通过改进DH法构建机器人数学模型;再针对机器人作业轨迹示教点任意分布的情况,选用叁次非均匀B样条曲线来拟合机器人在笛卡尔空间中的作业轨迹,提高拟合曲线精度;依据轨迹曲率极值点对曲线分段处理,采用复合积分公式计算单段曲线长度,保证计算精度。选用两种不同的速度控制曲线进行对比分析,表明了梯形速度曲线因加速度的突变会引起对本体的冲击。选用S形速度曲线进行轨迹规划,设计S形速度规划器,规划器以曲线长度和始末速度限制作为输入量计算得出插补步长。构建u-L反函数,求解任意插补步长L对应的空间插补点位置参数u。最后分别采用全局标准S形速度规划、分段标准减速S形速度规划以及分段预减速S形速度规划算法对F3型机器人进行仿真,通过速度、加速度曲线变化的对比以及空间插补效果的直观对比,表明采用分段式预减速轨迹规划算法可以有效的减小机器人末端在过弯时产生的冲击,抑制振动,保证机器人运行平稳。将机器人末端执行器在作业时速度、加速度和加加速度进行空间分解,更加直观对比全局标准S形速度规划与分段预减速S形速度规划对机器人末端执行器造成的冲击和影响,表明算法的真实有效性。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2016-12-15）
任强,罗泽林[9]（2016）在《基于插补算法与最优前瞻的数控运动轨迹控制研究》一文中研究指出针对数控加工中零部件的切削精度和速率问题,综合速度生成算法和插补算法的优势,设计了一种新的刀具运动轨迹控制算法。利用五次样条和四次多项式微分求导方法,提高刀具运行轨迹精度;结合最优前瞻控制算法,通过选择最优转角速度,弥补了传统S加速曲线存在的缺陷,解决了不同转速间的连接问题,提高了加工效率。通过仿真验证了算法的可行性,为数控技术的智能控制提供了参考。(本文来源于《机械设计与制造工程》期刊2016年04期）
史家顺,石岩,朱立达,王宛山[10]（2015）在《基于关节空间插补的3-TPS混联机器人轨迹误差分析》一文中研究指出针对3-TPS混联机器人空间运动性能要求及自身的结构特点,提出坐标空间的粗插补算法和关节空间的精插补算法,以提高混联机器人运动轨迹误差。精插补采用在原控制系统中的样条插值算法基础上改进的CBI曲线插补算法,保证了拟合曲线通过粗插补离散点。最后采用MATLAB软件对精插补算法在两种精插补策略下对轨迹误差的影响进行了仿真分析,验证CBI曲线拟合算法的正确性。该混联机器人的控制算法对轨迹误差的影响为运动控制提供了切实可行的控制策略与算法基础。(本文来源于《机械设计》期刊2015年11期）
轨迹插补论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
采用标准的D-H建模方法建立机械臂的运动学模型,对机械臂的正反运动学进行分析。运用空间矢量合成设计轨迹插补算法,空间位置插补采用Hermite空间位置插补的方法,编制Matlab处理程序。完成六自由度机械臂的空间轨迹插补的仿真,证明该理论的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
轨迹插补论文参考文献
[1].游文辉,王秀锋,鲁文其,许鑫杰,张华.工业机械臂的轨迹规划插补系统设计[J].机电工程.2019
[2].廖儒娟.六自由度机械臂的基于Hermite曲线的空间位置轨迹插补技术[J].科技资讯.2019
[3].宋得宁.多轴联动NURBS轨迹插补算法及其轮廓误差抑制技术[D].大连理工大学.2018
[4].牛方方.基于圆弧插补的工业码垛机器人轨迹规划[J].机械制造与自动化.2018
[5].刘亚雄.非圆异面零件车削加工的轨迹插补和轮廓误差研究[D].华中科技大学.2018
[6].来旭辉,许燕,周建平.极平面内任意直线插补算法的研究与轨迹仿真[J].机床与液压.2018
[7].赵飞.非圆异面零件数学建模及轨迹插补算法研究[D].华中科技大学.2017
[8].周乐天.工业机器人轨迹规划及插补算法的研究[D].江苏科技大学.2016
[9].任强,罗泽林.基于插补算法与最优前瞻的数控运动轨迹控制研究[J].机械设计与制造工程.2016
[10].史家顺,石岩,朱立达,王宛山.基于关节空间插补的3-TPS混联机器人轨迹误差分析[J].机械设计.2015