本项目研究基于公差限制的连续轨迹运动控制与运动规划。(1)在进给速度规划方面,实现单段直线和单段圆弧加工的进给速度规划与精确插补;针对连续加工轨迹的进给速度衔接问题,提出混合进给速度规划方法,在保证轮廓误差的前提下,实现在转角处加工轨迹的光滑曲线过渡,提高了加工效率,使机床运行更加平稳,延长机床的使用寿命。(2)为了克服直线和圆弧插补的各种不足,提出了一种简单快捷的B-样条曲线拟合算法和一种实用化的离线NURBS曲线插补器。通过误差计算模块将拟合后的曲线和原有路径的偏离控制在要求的范围内,能够使运动速度始终以恒定的加减速变化,从而满足机床的加减速能力要求。(3)并联机床机构的拓扑综合与分析。利用微分几何理论,在拓扑上实现了对机构和工作空间的数学建模,系统地解决了并联机构的拓扑构型综合问题。通过对运动学动力学性能的研究,得到能完成该运动的最优拓扑构型。(4)并联机构的几何尺度优化设计。根据工业实际应用需要,提出了有效规则工作空间优化目标函数,建立优化设计问题。由于几何优化设计问题通常是一个非线性优化问题,我们在并联机构优化设计中首次采用受控随机优化搜索方法来求解该问题,取得了满意的效果。
英文主题词continuous trjectory control; tolerance; motion control; motion planning; contour control