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公开(公告)号：CN115016258A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210483238.9
申请日：2022-05-05
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种工业机器人平底刀铣削加工姿态优化方法及系统，包括，步骤S1：读取离散刀触点信息与设计曲面信息，建立离散刀触点对应的刀轴方向表示与机器人位姿冗余参数表示；步骤S2：建立机器人路径全局光顺性能指标；步骤S3：根据离散刀触点处的信息以及路径全局光顺性能指标，建立约束优化模型；步骤S4：建立切削宽度导数的解析估计方法；步骤S5：求解优化模型；步骤S6：利用求解模型获得的最优任务位姿序列生成运动程序。本发明生成的机器人铣削加工路径具有更加平滑的关节路径与更大的切削宽度，同时优化过程具有极高的计算效率。
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公开(公告)号：CN110879614B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN201911288946.1
申请日：2019-12-12
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了一种无人机速度规划方法，包括：步骤1：根据飞行路径的曲线参数，构建新的变量，对目标函数进行重构，得到优化模型；步骤2：不考虑跃度约束，对优化模型进行第一次重构；步骤3：对第一次重构的优化模型进行双向扫描得到初步速度分布；步骤4：考虑跃度约束，对优化模型进行第二次重构，并进行线性规划，求得最终的速度分布；步骤5：根据最终的速度分布设定频率，通过曲线插补得到位置及速度的时序信息；步骤6：根据得到的位置及速度的时序信息，通过中央处理器对无人机进行速度的规划。本发明可解决给定飞行路径下时间最优的速度规划问题，并具有极高的计算效率。
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公开(公告)号：CN112765863A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202110154396.5
申请日：2021-02-04
Applicant: 上海交通大学
IPC: G06F30/23 , G06N3/12 , G06F17/16 , G06F17/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于位姿依赖特性和交叉耦合项的机器人刀尖频响预测方法和系统，包括：通过模态试验得到不同位姿处包含交叉耦合项的频响函数矩阵；基于学习模型，得到机器人侧子结构的频响函数矩阵；通过模态试验得到组合体末端包含交叉耦合项的频响函数矩阵；结合实测的组合体末端频响函数矩阵以及有限元模型，拟合得到连接处动力学参数；将连接处动力学参数与有限元模型结合，耦合计算得到任意组合下的刀具侧子结构频响函数矩阵；将机器人侧子结构的频响函数矩阵与刀具侧子结构频响函数矩阵结合，得到任意位姿下任意组合的机器人刀尖频响函数。本发明考虑频响函数交叉耦合项及结合导纳耦合子结构分析，提高了刀尖频响预测的精度和通用性。
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公开(公告)号：CN112487657A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011467919.3
申请日：2020-12-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种回转刀具刚体运动包络面解析计算方法、系统，包括：步骤1：获取回转刀具刚体运动过程形成的扫掠体，将扫掠体用共形几何代数表示为双参数球族；步骤2：获取双参数球族的包络面，将包络面用共形几何代数表示为双参数球族与两个双参数平面族的交集；步骤3：用共形几何代数求解包络面解析表达式；步骤4：在回转刀具为环刀的情况下，根据求解包络面解析表达式的结果确定包络面的有效部分。本发明包络面计算过程具有十分简洁的形式，有利于计算机编程和程序执行过程的高效性，所得包络面解析表达式可以紧凑地将两个分离曲面进行统一表示，同时建立起包络面与轴迹面之间的关联，便于进行刀位规划。
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公开(公告)号：CN111176209A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201910954306.3
申请日：2019-10-09
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/19 , G05B19/416
Abstract: 本发明提供了一种型腔螺旋铣削加工进给率与转速离线规划方法。首先得到三次样条曲线光滑螺旋线。将样条曲线轨迹按照参数等分离散化，得到各离散参数点；将各离散点组成的刀路轨迹仿真得到各离散点处的径向切削宽度；计算稳定叶瓣图，建立转速与临界切削深度的对应关系；将各参数点处的径向切削宽度以及转速与临界切削深度对应关系用于建立各参数点处时间最优的进给速度与转速规划模型，通过前向规划和后向规划得到各参数点处时间最优的进给速度与转速规划；拟合得到整个参数区间内的速度与转速；最后得到各刀位点的位置、最大进给速度、转速，针对具体的机床数控系统输出相应的NC代码用于实际加工。本方法适用于型腔的高速铣削加工。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110879614A
公开(公告)日：2020-03-13
申请号：CN201911288946.1
申请日：2019-12-12
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05D1/10
Abstract: 本发明提供了一种无人机速度规划方法，包括：步骤1：根据飞行路径的曲线参数，构建新的变量，对目标函数进行重构，得到优化模型；步骤2：不考虑跃度约束，对优化模型进行第一次重构；步骤3：对第一次重构的优化模型进行双向扫描得到初步速度分布；步骤4：考虑跃度约束，对优化模型进行第二次重构，并进行线性规划，求得最终的速度分布；步骤5：根据最终的速度分布设定频率，通过曲线插补得到位置及速度的时序信息；步骤6：根据得到的位置及速度的时序信息，通过中央处理器对无人机进行速度的规划。本发明可解决给定飞行路径下时间最优的速度规划问题，并具有极高的计算效率。
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公开(公告)号：CN106325294B
公开(公告)日：2020-03-06
申请号：CN201610704370.2
申请日：2016-08-22
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于贝塞尔曲线转接的无人机轨迹平滑方法，包括：根据已知直线航线段构造贝塞尔转接函数，快速建立满足曲率连续的飞行轨迹几何特征；以直线航线段的长度以及允许的最大轨迹平滑误差作为约束，建立并求解各贝塞尔曲线平滑转接长度的最优化问题；确定最大速度、加速度以及跃度约束，基于贝塞尔函数的性质确定转接段的最大飞行速度；对所有直线段进行S型运动规划，确定各直线段加减速时间；迭代搜索并规划各段飞行速度，保证运动学相容性；进行实时插补，完成飞行轨迹生成。本发明能够在保证计算效率的前提下，大幅提升无人机的飞行性能。
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公开(公告)号：CN107009163B
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201710124082.4
申请日：2017-03-03
Applicant: 上海交通大学
IPC: B23Q3/02
Abstract: 本发明提供一种柔性气囊滚动支撑装置，包括：顶紧气缸；气囊回转机构，气囊回转机构设置在顶紧气缸的推杆上；气囊支撑机构，气囊支撑机构设置在气囊回转机构内；其中气囊支撑机构包括：芯轴，芯轴的两端设置在气囊回转机构内，在芯轴内设有充气孔；锁紧套，锁紧套设置在芯轴的外侧；气囊，气囊通过锁紧套连接在芯轴的外侧，气囊与充气孔连通。本发明有益效果如下：采用可在被加工工件表面滚动的柔性气囊作为镜像支撑装置，增大了支撑有效面积，将点接触变为面接触，确保了支撑区域与刀尖点的镜像位置关系，在保证支撑力和支撑刚度的同时，提高了支撑点的阻尼，可以有效降低加工件的变形，抑制加工过程中的振动，提高薄壁件镜像加工的精度和效率。
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公开(公告)号：CN107908104A
公开(公告)日：2018-04-13
申请号：CN201711002993.6
申请日：2017-10-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B13/02
CPC classification number: G05B13/024
Abstract: 本发明提供了一种孤岛区域无人机扫掠轨迹生成和速度规划方法及系统：根据给定的区域边界条件构建偏微分方程，利用有限元或差分法求解；根据相邻闭合等值曲线之间的距离小于无人机扫掠直径的约束，得到一组闭合曲线；按长度等分闭合曲线，依次构建过渡线段及过渡曲线点列；将过渡曲线点列按照预定间隔重新生成，用最小二乘法逼近，然后使用德布尔方式生成三次样条曲线，得到无人机扫掠轨迹；对无人机的速度进行最优规划，得到航行时间最短的速度；通过曲线插补将速度与位置信息转化为时序信息；通过三段匀跃度对无人机的起止点处速度进行重新规划。本发明可较好地解决无人机孤岛扫掠问题，并具有姿态变化幅度小、跟踪性能较高、适用性高等优势。
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公开(公告)号：CN107009163A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710124082.4
申请日：2017-03-03
Applicant: 上海交通大学
IPC: B23Q3/02
CPC classification number: B23Q3/02
Abstract: 本发明提供一种柔性气囊滚动支撑装置，包括：顶紧气缸；气囊回转机构，气囊回转机构设置在顶紧气缸的推杆上；气囊支撑机构，气囊支撑机构设置在气囊回转机构内；其中气囊支撑机构包括：芯轴，芯轴的两端设置在气囊支撑机构内，在芯轴内设有充气孔；锁紧套，锁紧套设置在芯轴的外侧；气囊，气囊通过锁紧套连接在芯轴的外侧，气囊与充气孔连通。本发明有益效果如下：采用可在被加工工件表面滚动的柔性气囊作为镜像支撑装置，增大了支撑有效面积，将点接触变为面接触，确保了支撑区域与刀尖点的镜像位置关系，在保证支撑力和支撑刚度的同时，提高了支撑点的阻尼，可以有效降低加工件的变形，抑制加工过程中的振动，提高薄壁件镜像加工的精度和效率。
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