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流形網格上機構運動軌跡的參數化生成方法

注意:本論文已在 《機械工程學報》(中文版))2006,42(8):84-88,94發表
使用者請注明論文出處

孫玉文1 王海霞1 劉偉軍2 王越超2
(1. 大連理工大學精密與特種加工教育部重點實驗室 大連 116024;
2. 中國科學院沈陽自動化研究所 沈陽 110016)

摘 要:在三角網格模型上操作機構的運動軌跡生成通常采用截面線法,當網格邊界形狀復雜時由此生成的運動軌跡很難保證與邊界的一致性,從而產生較多較短的路徑。基于調和映射技術,提出了復雜網格曲面上機構運動軌跡參數化生成的一般方法。通過將復雜網格模型同胚映射到平面上的圓形區域或矩形區域,建立了在參數曲面基礎上的ZigZag型及輪廓型等參數線軌跡的具體規劃模型,給出了該種情況下軌跡離散點、行距及機構運動干涉的計算方法與解決方案。實例表明該軌跡生成方法具有良好的邊界一致性,并因其固有的軌跡磨光性質提高了運動機構的動力學性能及運行效率。
關鍵詞:三角網格 調和映射 軌跡規劃 可接近性分析
中圖分類號:TP391

PARAMETRIC METHOD FOR KINEMATIC PATH GENERATION FROM MANIFOLD MESHES

un Yuwen1 Wang Haixia1 Liu Weijun2
Wang Yuechao2
(1. Key Laboratory for Precision & Non-traditional Machining of Ministry of Education, Dalian University of Technology, Dalian 116024;
2. Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Science, Shenyang 110016 )


Abstract:Triangular mesh surface has gained wide applications in industrial field. However, the tool path generation methods for polyhedral machining are very limited and the iso-plane method is still the common used method. A conformal map based iso-parametric method for kinematic path generation is proposed. Through establishing the parametric relations between the triangular meshes embedded in the 3D space and the rectangular or circular region on the 2D plane, the Zigzag or contour paths are finally implemented by inversely mapping the planar iso-parametric paths into the physical space. Also, the issues of CC point and side interval calculation as well as interference detection are discussed in detail. The results show that the proposed method is boundary-conformed and can improve machining dynamics and efficiency greatly.
Key words:Triangular mesh, Conformal map, Tool path, Accessibility analysis

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