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公开(公告)号：CN112504279A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011363543.1
申请日：2020-11-27
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种无人机无碰撞路径规划方法，通过对输入路径点使用B样条曲线进行插值得到初步飞行路径；使用球体和平面得到无人机和障碍物近似模型，在路径曲线离散点位检测碰撞情况，并获取碰撞区域的曲线参数区间；根据参数区间建立新的路径点，重新进行B样条曲线插值并重新进行碰撞检测，反复迭代直到得到最终的无人机无碰撞路径。本发明可解决给定任务空间飞行路径点时，连续的无碰撞路径规划问题，并具有极高的计算效率，具有重要的理论和现实意义，适用于无人机在复杂环境中执行任务时进行无碰撞的路径规划，提高安全性和飞行效率。
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公开(公告)号：CN115016258B
公开(公告)日：2025-02-07
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：CN114536337A
公开(公告)日：2022-05-27
申请号：CN202210177372.6
申请日：2022-02-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种机械臂线性运动轨迹平滑方法及系统，包括：步骤S1：根据给定光顺误差计算每个线性路径衔接点处的转接长度，确定转接曲线的首末点，经过转接曲线首末点和线性路径衔接点的圆环定义为过渡圆环；步骤S2：使用共形几何代数表示原始线性路径与过渡圆环；步骤S3：通过原始线性路径与过渡圆环之间的插值圆环构造转接曲线。本方法适用于在线性路径基础上获取机械臂光滑的运动轨迹，以提高机械臂运动效率与运动性能，在机械臂加工等工作中有着重要的应用。
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公开(公告)号：CN114536337B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202210177372.6
申请日：2022-02-24
Applicant: 上海交通大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种机械臂线性运动轨迹平滑方法及系统，包括：步骤S1：根据给定光顺误差计算每个线性路径衔接点处的转接长度，确定转接曲线的首末点，经过转接曲线首末点和线性路径衔接点的圆环定义为过渡圆环；步骤S2：使用共形几何代数表示原始线性路径与过渡圆环；步骤S3：通过原始线性路径与过渡圆环之间的插值圆环构造转接曲线。本方法适用于在线性路径基础上获取机械臂光滑的运动轨迹，以提高机械臂运动效率与运动性能，在机械臂加工等工作中有着重要的应用。
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公开(公告)号：CN112487657B
公开(公告)日：2022-11-29
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112504279B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202011363543.1
申请日：2020-11-27
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种无人机无碰撞路径规划方法，通过对输入路径点使用B样条曲线进行插值得到初步飞行路径；使用球体和平面得到无人机和障碍物近似模型，在路径曲线离散点位检测碰撞情况，并获取碰撞区域的曲线参数区间；根据参数区间建立新的路径点，重新进行B样条曲线插值并重新进行碰撞检测，反复迭代直到得到最终的无人机无碰撞路径。本发明可解决给定任务空间飞行路径点时，连续的无碰撞路径规划问题，并具有极高的计算效率，具有重要的理论和现实意义，适用于无人机在复杂环境中执行任务时进行无碰撞的路径规划，提高安全性和飞行效率。
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公开(公告)号：CN115502984A
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN202211384049.2
申请日：2022-11-07
Applicant: 上海交通大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供了一种六自由度机器人侧铣运动规划方法及系统，包括：步骤1：读取设计曲面信息；步骤2：分别使用笛卡尔空间和李代数so(3)空间的B样条曲线表示刀具刀尖点位置和刀具姿态；步骤3：建立机器人关节路径光顺性指标；步骤4：以两条B样条的控制点为优化变量，以路径全局光顺性能指标最小化为优化目标，以关节限位与加工误差为约束，建立约束优化模型；步骤5：采用序列二次规划算法求解约束优化模型，输出机器人侧铣路径。本方法可以解决标准商用六自由度机器人进行侧铣加工时的刀路规划问题，生成的机器人铣削加工路径具有更加平滑的关节路径，同时优化过程具有极高的计算效率。
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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：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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