申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2024-01-02

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117818088A

主分类号：B29C70/30

分类号：B29C70/30;B29C70/32;B29C70/54

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明公开的纤维缠绕系统协调运动优化方法、系统及电子设备，涉及纤维缠绕加工技术领域。本发明根据芯模的几何尺寸生成纤维落纱轨迹，利用纤维落纱轨迹确定机器人的作业任务空间进而得到机器人型号；进行三维几何建模，并基于三维几何建模得到的芯模模型、机器人模型、外部轴模型、丝嘴模型建立机器人与芯模的纤维缠绕协调系统的运动学模型；针对纤维落纱轨迹中的落纱点和悬纱长度进行运动空间离散化得到任务点；在各关节的角度、角速度、角加速度以及碰撞约束模型的约束条件下，以最大加速度的方法进行任务节点运动规划，基于运动规划得到的任务节点确定最优路径，以实现纤维缠绕系统的协调运动优化，提高机器人纤维缠绕精度和效率。

主权项：1.一种纤维缠绕系统协调运动优化方法，其特征在于，包括：根据芯模的几何尺寸确定第一纤维落纱轨迹；根据所述第一纤维落纱轨迹确定机器人的作业任务空间，并基于所述作业任务空间和机器人的负载确定机器人的型号；基于所述机器人的型号构建机器人模型，并构建芯模模型、外部轴模型以及丝嘴模型；基于所述机器人模型、所述芯模模型、所述外部轴模型以及所述丝嘴模型构建机器人与芯模的纤维缠绕协调系统的运动学模型；基于所述运动学模型，对所述第一纤维落纱轨迹进行空间平移和旋转得到第二纤维落纱轨迹；以设定取样步长沿芯模的圆周方向对所述第二纤维落纱轨迹中的落纱点以及悬纱长度分别进行离散，得到任务点；建立笛卡尔坐标系下的每个任务点的数学模型，生成离散任务节点集合，并基于所述离散任务节点集合确定各关节的角度；建立机器人本体末端丝嘴与芯轴工件的碰撞约束模型；在各关节的角度、角速度、角加速度以及所述碰撞约束模型的约束条件下，以最大加速度的方法进行任务节点运动规划；利用动态规划算法对运动规划得到的任务节点进行全局搜索，并利用局部自适应迭代搜索算法对全局搜索出来的路径进行优化得到最优路径；机器人按照所述最优路径中的任务节点进行运动。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 一种纤维缠绕系统协调运动优化方法、系统及电子设备

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