针对智能小车在路径规划过程中环境建模和人工势场法存在的问题,建立了栅格法与势场法相结合的路径规划方法,并对结合后的势场栅格路径规划方法的缺陷和不足进行了改进。首先,在斥力场函数中引入影响因子,促使在目标点附近的斥力场能够迅速减小,从而解决障碍物附近目标不可达和振荡的问题;其次,将模糊决策和势场栅格法进行有机结合,考虑航向角,建立了势场值和航向角的隶属度函数,选择隶属度函数值最大的栅格作为路径点,有效地提高了路径的平滑性。论文通过matlab对改进前后的算法进行了仿真实验,结果表明该方法实时性好,路径平滑,充分体现了其有效性和优越性。

为了获取激光测量平面中工件角点的精确坐标信息,提出一种激光扫描在工件角点定位中的应用方法。利用安装在机械臂末端的激光传感器扫描工件从而获取工件在激光测量平面的三维几何信息。通过相邻两个采样点之间的高度差求出工件特征轮廓点坐标信息,结合欧氏距离大小关系确定同一个连通区域上工件的特征轮廓点,利用同一个连通区域上相邻的三个特征轮廓点间斜率的数值关系得出连通区域上角点的坐标信息。实验结果表明,利用该方法对工件进行检测,得到角点检测精度为,检测平均时间在0.5s内,检测结果有效可靠,能满足精度要求,为工件在激光测量坐标系中的定位提供了重要依据。

针对打磨作业中打磨装置末端执行器与工件表面接触过程中存在的运动控制规律不便调节和碰撞冲击的问题,对末端执行器在自由空间的运动控制方法进行研究,提出了一种改进型变权重梯形速度优化算法。该算法由变加速段、匀速段和变减速段三段组成,其加减速段所占整个运动周期的权重值可调、匀速段速度为一常量且加速度物理可实现。改变该权重值可以调节接触过程的运动控制规律;变加速度及稳态极小速度能减少接触时的碰撞。通过MATLAB与ADAMS联合仿真,结果表明,相比传统的梯形速度控制算法,采用改进型变权重梯形速度优化算法在总位移相同时,运动周期更短,运动过程更加平稳,且碰撞冲击力较小,有效地改善了打磨装置的工作性能。

以VR技术为核心,针对当前工程机械维修培训现状,在CAD技术基础上,设计构建液压多路阀虚拟装配系统。首先由UG、3Ds MAX建造多路阀零部件的三维实体模型并导入Virtools平台,然后重点研究互动装配实现过程的几项关键技术,最终完成交互式的多路阀虚拟装配系统。实践结果表明该系统具有真实感强、交互性好、应用面广的特点,能够满足工厂培训和学校教学的需求。

针对滚动轴承故障振动信号的复杂特性和局部均值分解(LocalMeanDecomposition,LMD)方法存在的端点效应问题,提出了基于振动信号自相似性对左右端点两侧延拓来抑制端点效应问题的改进LMD、排列熵(PermutationEntropy,PE)及优化K-均值聚类算法相结合的轴承故障诊断方法。首先通过改进LMD将非线性、非平稳的原始故障振动信号分解出一系列的乘积函数(ProductionFunction,PF)分量,对包含主要故障信息的PF分量提取PE值作为故障特征分量,在提取特征量的基础上,最后采用优化后的K-均值聚类算法对故障类型进行识别分类。将该方法应用在滚动轴承实验数据,实验结果表明该方法可以准确、有效的实现滚动轴承的故障诊断。