Otimização de trajetória da máquina de medição de coordenadas com braço articulado autônomo

YANG Hongtao ,  

LIU Yueqi ,  

CHENG Jingjing ,  

SHEN Mei ,  

HU Yi ,  

摘要

Para melhorar a precisão e a eficiência de medição da máquina de medição de coordenadas com braço articulado autônomo (daqui em diante denominada máquina de medição), propõe-se um método de otimização de trajetória baseado no algoritmo de enxame de partículas para a otimização da trajetória de medição online. Primeiramente, com base no método dos parâmetros MDH, estabelece-se o modelo cinemático direto da máquina de medição, utilizando o planejamento de trajetória híbrida por meio do método de aceleração e desaceleração em forma de S e do método de interpolação linear uniforme. Em seguida, utilizando o tempo de execução e a suavidade do movimento como objetivos de otimização, o algoritmo de enxame de partículas é utilizado para otimizar a trajetória. Por fim, um modelo da máquina de medição é construído nos ambientes MATLAB e ADAMS para análise de simulação da medição da esfera padrão, e um experimento de medição da esfera padrão é conduzido com base no protótipo da máquina de medição construído. Os resultados da pesquisa mostram que o método de otimização da trajetória baseado no algoritmo de enxame de partículas para o planejamento de trajetória híbrida garante uma operação estável da máquina durante o trabalho; o tempo de medição da esfera padrão foi reduzido de 62,91 s para 57,35 s e o erro do raio da esfera padrão diminuiu de 0,0571 mm para 0,0423 mm. Confirma-se que este método de otimização de trajetória pode efetivamente reduzir a vibração da cabeça de medição e melhorar a precisão e a eficiência da medição online da máquina.

关键词

máquina de medição de coordenadas com braço articulado autônomo;otimização de trajetória;algoritmo de enxame de partículas;método de aceleração e desaceleração em forma de S

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