一、基于连续样条曲线的替身运动平滑过渡算法（论文文献综述）
古劲,吴泰羽,李传军,张宾,张亚伟[1]（2021）在《基于改进三次B样条的灌木修剪运动轨迹光顺算法研究》文中进行了进一步梳理针对复杂造型灌木修剪过程中机器人末端运动平稳性差的问题,提出了一种基于双切矢连续的改进三次B样条轨迹光顺算法。首先建立了线性轨迹拐角过渡模型,利用B样条曲线局部性质构造衔接点切矢约束,使初始不平滑的修剪轨迹经光顺处理后可达到G2连续;其次构建平面多段轨迹在不同光顺算法下的过渡曲线,经对比分析,本算法所构造的过渡曲线在相同逼近误差下,相比传统圆弧过渡算法曲率极值降低40.5%,相比传统三次B样条过渡算法在衔接点处曲率更加连续,整体光顺效果更优;最后为验证算法对空间修剪轨迹的光顺效果,建立了5轴关节机器人模型进行鸭形轨迹修剪仿真,结果表明本算法可使机器人末端速度极值提升13.5%,加速度极值降低86.9%,机器人各关节运动更平稳,验证了本算法在复杂修剪轨迹光顺方面的可行性与有效性。
康照奇[2]（2021）在《基于组合路径规划和曲率前馈跟踪的工业AGV控制方法研究》文中提出随着智能制造的快速推进、物联网和智能工厂的加快建设,智能工业机器人迎来了重要的发展机遇。自动引导车（Automated Guide Vehicle,AGV）作为一种行驶灵活、自主性高的现代化自动物流装备,为物流搬运提供了优质、高效的解决方案,是现代化智能物流系统的重要组成部分。如何实现对AGV高精度的位姿控制、运行过程中连续稳定的偏差校正以及在取货端对货物的精确装载成为影响AGV系统在相关领域大规模应用的关键问题。因此,针对工业场景下AGV系统路径规划方法和路径跟踪控制方法进行研究具有重要的工程价值和科学意义。本文以LindeL16型单舵轮堆垛AGV系统为研究对象,对工业场景下AGV系统路径规划与跟踪控制关键技术进行研究。主要工作和贡献如下:（1）对工业场景下的AGV作业路径进行分析,并根据路径特点将AGV作业路径分为:与外界环境交互少、行驶距离长、速度高、对AGV系统的稳定性和安全性要求较高的物料运输路径;以及,AGV系统需要与环境中货物托盘进行接触交互、行驶距离短、速度低、对AGV系统运行柔性和精准性要求较高的取货路径。（2）针对AGV结构化固定运输路径,采用直线和三次B样条曲线结合的路径轨线规划方法。经静态规划,生成满足AGV运动学约束的固定运输路径。解决了由于直线与普通圆弧在连接处曲率突变导致AGV进行路径跟踪作业时发生晃动的问题,保证AGV作业过程的稳定性。（3）针对AGV取货端取货路径,精准取货的需求,采用一种视觉系统辅助,以货物托盘位姿为目标驱动的自主取货方式:通过视觉系统获取目标托盘位姿,结合AGV车辆当前位姿状态,采用基于五阶贝塞尔曲线和优化的方法,自主规划出一条平滑、合理的安全取货路径。解决了由于货物托盘偏移导致的AGV车辆与货物的冲突问题,提高了 AGV系统的自主性和安全性。（4）根据AGV系统运动学模型和所规划的固定货物运输路径以及自主动态取货路径。设计了基于曲率前馈和反馈相结合的AGV路径跟踪横向控制算法,用于工业高精度场景下AGV行进过程中的偏差校正,简化了算法结构,能够满足工业AGV精确跟踪和停位控制需求。（5）最后,进行了实车实验。将所设计的算法部署到实车上,通过控制系统进行路径规划和路径跟踪测试。AGV系统可在工况需求下,规划出合理路径并可通过对路径的精确跟踪完成完整的作业流程。验证了所设计的路径规划算法和路径跟踪控制算法的在工业AGV系统上应用的可行性。对于提高单AGV系统的智能性、柔性以及路径跟踪的稳定性、精确性具有一定的参考意义。
王婷[3]（2021）在《基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制》文中进行了进一步梳理目前打磨加工主要以人工为主,打磨过程中产生大量粉尘,对工人健康造成不利影响,甚至危及工人的人身安全,而且存在打磨表面一致性差,加工质量不稳定的情况。机器人打磨加工是将工人从恶劣的打磨环境中解救出来的有效方法,采用机器人打磨可以改善工人工作环境,保证打磨的一致性和稳定性。在机器人打磨铸铁件的精磨过程中,机器人运行轨迹的平滑和准确对打磨质量具有直接影响。通过对机器人误差补偿、轨迹规划及力/位控制等轨迹优化与控制的关键技术研究,可以提高打磨机器人轨迹精度,使机器人准确而又平稳的到达期望位置,从而保证打磨加工质量。因此,本文以六自由度串联打磨机器人为研究对象,将提高机器人的轨迹精度和保证轨迹平滑性作为研究目标,分别从机器人位姿误差分析及建模、最优轨迹规划和力/位控制方法三个方面进行机器人轨迹优化与控制的探索分析。提出一种改进鲸鱼优化算法,该算法具有收敛速度快、全局寻优能力强的特点,将其用于机器人逆运动学求解、机器人最优轨迹规划和比例-积分-微分（PID）控制的参数优化,简化机器人逆运动学求解过程,提高控制精度和响应速度,获得更加平稳而又光滑的机器人轨迹。探究机器人打磨加工中的轨迹误差产生原因,建立误差模型,从机器人位姿误差的角度进行轨迹优化,改善轨迹精度。通过分析机器人轨迹规划基本原理,以获得最小的关节振动为目标,进行机器人最优轨迹规划,从规划算法的角度进行轨迹优化,改善轨迹平滑性。对机器人的打磨接触力控制方法进行研究,实现机器人的力/位控制,从控制角度保证机器人轨迹精度和轨迹平滑。主要工作包含以下几个方面:（1）鲸鱼优化算法已用于解决许多工程中的参数优化问题,具有结构简单、搜索能力强的优点,但是容易陷入局部最优。差分进化算法是一种应用非常广泛的优化算法,具有收敛速度快,鲁棒性强等特点。本文在鲸鱼优化算法的基础上,提出一种改进鲸鱼优化算法,将各个搜索代理视为种群中的个体,在差分进化算法的变异和选择操作启发下,对鲸鱼位置的更新方式进行改进。采用23个基本函数对改进鲸鱼优化算法进行验证,并与其他算法进行比较。结果表明改进鲸鱼优化算法具有更好的全局寻优能力。（2）提出一种基于改进鲸鱼优化算法的机器人逆运动学求解方法,在轨迹规划、力/位控制等仿真分析中均使用此方法进行机器人逆运动学求解。通过对砂带打磨接触轮的变形和末端执行机构的位移及变形分析,结合机器人自身的结构误差分析,建立其位姿误差模型。分析笛卡尔空间和关节空间机器人轨迹规划多种插值方法基本原理。将时间和脉冲加权最小作为轨迹规划目标函数,使用改进鲸鱼优化算法进行机器人最优轨迹规划。结果表明,采用改进鲸鱼优化算法进行六自由度串联打磨机器人最优轨迹规划,机器人关节脉冲明显减小。（3）机器人打磨加工为接触式作业,其运动轨迹必然受到打磨接触力的影响。考虑打磨接触力、机器人所受变形力和由于接触表面不确定性产生的摆动力,建立机器人打磨接触力模型。提出基于改进鲸鱼优化算法的PID控制方法和基于内模控制原理的内模PID（IMC-PID）控制方法,并进行了打磨接触力控制仿真分析。将机器人打磨接触力控制与位置控制进行解耦,根据两种打磨接触力控制方法进行机器人正交方向上的力/位复合控制和阻抗控制分析研究。（4）分别设计工具型打磨实验和工件型打磨实验,对文中基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制的理论研究进行实验验证。使用中北大学机器人抛光打磨工作站进行机器人打磨实验。考虑砂带粒度、机器人速度及砂带轮转速对打磨接触力、表面粗糙度及材料去除率的影响,采用正交实验的方法,设计机器人打磨铸铁件的砂带打磨实验。对实验结果进行了极差分析和方差分析,并提出一种打磨效果评价标准,通过多元线性回归分析,建立打磨质量预测模型。
杨轶焬[4]（2021）在《六关节搬运机器人控制系统的研究与开发》文中指出现代生产技术的革新推进了工业机器人的发展,机器人技术的研发深度与应用广度可以作为国家工业创新能力与自动化水平的重要体现。在国家行动纲领《中国制造2025》中提出,要大力推进机器人的产业化发展,助力中国制造快速转型升级。工业机器人的一大应用领域是搬运码垛,国产搬运机器人相较于国外还存在一定的差距,特别体现在运动平稳性和加工效率。本课题以安川机器人HP20D为研究对象,设计和搭建了一套开放式搬运机器人控制系统,开发了机器人软件系统;研究了搬运机器人位置和姿态规划算法;开展了机器人位姿重复性精度、连杆参数标定、运动规划实验,验证了控制系统的可行性及算法的有效性。主要的研究内容概括如下:1)根据安川机器人HP20D的电气参数及加工需求,制定了硬件系统的控制方案,选取了GUC运动控制器、驱动器等关键器件,设计了控制柜的硬件架构。针对“IPC+运动控制器”的开放式硬件平台,设计了一套基于Qt开发框架的搬运机器人软件系统。采用分层模块化的设计模式,开发了机器人插补数据缓冲、加工程序处理、坐标系标定、自动化码垛和Open GL搬运机器人仿真等核心程序模块。2)针对工业机器人末端轨迹不光顺、衔接速度慢、运动不平稳的问题,提出了一种基于非均匀B样条曲线的过渡模型及其运动规划算法。利用五次非均匀B样条曲线,构建了3连续的空间轨迹过渡模型;根据轨迹过渡的拐角速度约束以及轨迹长度的相互制约关系,提出了自适应速度前瞻算法;采用四阶龙格库塔-割线法,实现了B样条曲线的插补。3)为了解决工业机器人搬运过程中末端姿态过渡不平稳、加速度不连续的问题,提出了一种基于单位四元数的姿态曲线构建和插补方法。对于机器人两点姿态过渡问题,提出了基于单位四元数线性插值的姿态规划方法,给出了圆弧轨迹的姿态跟随方法。对于机器人多点姿态过渡问题,给出了2连续的四元数姿态样条曲线。使用五次多项式求取姿态曲线的时间参数,实现了姿态曲线的插补和多段轨迹的位姿同步。4)利用徕卡激光跟踪仪,进行了机器人的参数标定和轨迹测量实验。首先,利用Robo Dyn标定软件,标定机器人的实际连杆参数和零位误差;然后,利用Spatial Analyzer测量软件,测量了机器人的位姿重复性精度;最后,开展了机器人搬运、机床上下料轨迹、连续轨迹运动实验,分析了机器人末端速度、加速度曲线和轨迹跟随误差。实验结果表明,系统运行稳定,本文提出的算法相较于现有算法,运动时间缩短、效率提升,机器人运动更加平稳,满足搬运机器人的高速平稳运动要求。
赵长胜[5]（2020）在《激光雕刻机控制系统优化设计及应用研究》文中提出雕刻工艺不断发展,传统雕刻机已经无法完全满足市场需求。激光加工是一种非接触性雕刻技术,因为其超高的工作效率、可靠的安全性、更低的噪音等特点在广告,工艺品加工等行业被广泛的应用。在激光雕刻机的应用过程中,一些弊端也逐渐暴露出来,主要问题是控制系统在控制插补运算数据处理能力弱,因此不能完成对加工拐点处的平滑加工,使得工件加工精度降低,导致加工效率不能进一步提高,控制响应速度较慢。提高控制系统的数据处理能力以及优化改善拐点处速度处理十分重要。在基于激光加工原理前提下,对激光机软硬件进行优化设计及选型,通过搭建完善激光器的驱动改善控制系统的数据处理能力,优化数据通信结构,以提高曲线加工时控制系统数据处理能力。传统雕刻机是单机结构,小型单片机在对复杂图形加工中无法完成充分的插补运算,在此基础上提出应用FPGA协同STM32主控芯片主从式控制系统结构。下位机通过STM32主控芯片和上位机完成数据信息交互。考虑到系统需要对下机位进行实时数据交互,因此使用PC计算机通过USB数据端口与下机位连接的方式,完成上机位对下机位实现信息实时交互。针对目前数控系统在曲线加工出现的大量连续微小线段瑕疵现象,提出了改进控制系统插补算法的设计方案。传统算法使得雕刻机加工效率低以及控制精确度不高等问题。对雕刻机系统中连续小线段高速平滑加工功能进行优化,提出了一种通过非均匀B样条曲线来实现更加精确的曲线路径的拟合,通过优化曲线拐角处的速度规划以及结合速度前瞻性的非对称S型速度算法完成整体控制系统的优化提升。该方案有效提高了控制系统的运算能力和插补运算的精确度。通过非均匀B样条算法对加工曲线进行更加精确的拟合,利用非对称S型速度算法提高控制系统对曲线连续小线段速度规划能力。并在插补运算中增添速度前瞻性算法,提高插补算法运算速度。对非均匀B样条算法以及速度前瞻性设计测试,测试结果表明该算法可以有效地提高曲线拟合程度以及速度规划。
徐凌寒[6]（2020）在《基于Loop细分渐进插值的三维网格形状序列生成》文中提出形状插值是数字几何处理中三维建模的一个重要方法,被广泛应用于几何设计、图像处理和计算机动画等方面。如何提高三维网格插值的质量和效率,提升插值方法的健壮性和有效性,是当前计算机图形学领域的研究热点,有着重要的理论意义和应用价值。本文提出了一种新的形状插值方法,即在高维流形上基于渐进插值的Loop细分曲面生成光滑的三维网格插值序列,该方法可以兼顾插值效率和插值网格质量。主要工作包括以下几个方面的实现:计算给定关键帧的边长和二面角数据并构造高维流形空间、对高维流形空间做局部线性嵌入降维、三角化流形空间、渐进插值Loop细分的高维流形曲面、设计交互系统并在高维细分曲面上生成经过用户指定关键帧的特定三次B样条曲线、采样三次B样条曲线的边长和二面角数据并重构出中间帧的三维坐标,以及在最后分析讨论了本文的实验结果并与最新的相关算法比较,包括:最近邻数目对投影的影响、细分流形上的任意采样效果、形状插值序列的平滑度分析、网格序列的边长变化、生成网格的三角形质量统计、各阶段的运行时间分析等。本文的创新点主要有:1)构造了所有给定关键帧的边长和二面角高维流形空间,并通过局部线性嵌入方法,保持该空间中的关键帧在二维投影面的相互位置关系;2)设计了一种构造高维形状细分曲面的新方法,该方法通过渐进插值Loop细分完成,可以极大地丰富插值序列的生成;3)设计了一个用户交互系统,支持用户指定任意数量和顺序的模型为关键帧,并生成经过这些关键帧的三次B样条曲线,通过转移该欧式空间中的曲线到高维流形空间,实现C2连续的插值序列生成。本文通过组合多种关键帧模型类型别和数量进行了较为充分的实验,并将实验结果进行可视化,分析和讨论了本文方法的插值效果和运行效率。实验结果表明,与目前最先进的三维网格形状插值方法相比,本文方法具有一定的优势,能快速地生成随用户意愿变化的、高质量的、平滑的丰富插值序列。
刘劲松[7]（2020）在《基于时间最优的六轴关节机械手轨迹规划研究》文中提出面对制造业需求升级,工业机器人在自动化生产中所处的地位愈发重要,人们对机器人的使用性能也有了更多的需求,不仅要求机器人能精准的完成任务,而且要求在保证工作质量的前提下,缩短机器人的工作时间,提高工作效率。因此,本文以六轴关节机械手为研究对象,提出了一种基于改进遗传算法的机械手时间最优轨迹规划方法。论文具体完成的工作以及研究成果如下:（1）研究了六轴关节机械手的运动学建模、分析与仿真,运用D-H参数法建立机械手数学模型,求得正运动学方程,结合几何法与代数法计算得到机械手逆解,并利用“最短行程”规则确定唯一解。然后,通过MATLAB软件对机械手仿真分析,证明了运动学方程的准确性,为后续的轨迹规划打下基础。（2）研究了机械手在笛卡尔空间和关节空间中的轨迹规划与曲线逼近算法。在直角坐标空间中,讨论了空间直线和空间圆弧插补算法,利用四元数法进行姿态插值;探讨了关节空间内的多项式曲线插值和抛物线插值算法,针对上述算法存在曲线摆动的缺点,本文采用三次均匀B样条曲线拟合的方法逼近不规则曲线进行轨迹规划,该算法计算简便,具有导数连续、局部支撑等优点,使规划的轨迹更加平滑可控,使用MATLAB软件进行仿真,验证了三次B样条插值算法的可行性。（3）探讨了粒子群算法和遗传算法在机械手轨迹时间优划中的应用。遗传算法具有多点搜索、自适应性强和鲁棒性好等优点,本文利用三次B样条曲线的分段处理特性,提出了一种基于改进遗传算法的机械手时间最优轨迹规划算法,在个体适应度函数的设计上与罚函数相结合,并利用正弦函数对标准遗传算法的交叉概率和变异概率进行改进,使之随着适应度函数作非线性变化,提高了算法的收敛速度,在运动学参数的约束下,采用改进遗传算法进行时间最优轨迹规划,使运行时间缩短了29.77%,显着改善了机械手的工作效率。（4）搭建六轴关节机械手控制系统试验平台。分别对优化前后的算法进行实验,利用MATLAB软件对实验数据进行分析、拟合,实验证明了本文所提算法的有效性。
兰欣[8]（2020）在《数控加工微小线段平滑过渡及速度前瞻控制研究》文中指出高速高精数控技术是装备制造业的关键技术,对制造业整体水平的提升起着至关重要的作用。在数控加工中,加工零件的复杂型面广泛将用连续微小线段描述。针对连续微小线段加工路径几何不连续,引起加工过程中机床进给速度、加速度突变的问题,本文在现有技术的基础上,围绕加减速控制算法、微小线段间的平滑过渡算法以及速度前瞻控制展开研究。论文首先研究了几种常见的加减速控制算法（直线加减速控制算法、指数加减速控制算法、三角函数加减速控制算法、三次多项式加减速控制算法以及S型加减速控制算法）的原理及函数表达式,并比较了它们的优缺点,讨论了如何根据需求选择合适的加减速控制算法。其次,研究了直接过渡算法、线段过渡算法、圆弧过渡算法以及三次Bezier曲线过渡算法实现原理。针对这几种过渡算法存在的缺点,提出轴速度调节过渡算法,在各轴的速度、加速度以及加加速度限制在系统约束范围内,实现微小线段间的高速平滑过渡。继而,为了得到全局最优转接速度,实现速度整体的优化,提出一种自适应速度前瞻控制算法,采用非固定前瞻段数的形式,确保面对复杂多变的加工路径时具有更好的适应性。通过前后修正调整转接速度,保证了每个加工线段两端进给速度的可达性。最后,对提出的轴速度调节过渡算法和自适应前瞻控制算法通过仿真及实验验证,结果表明,本文提出的算法能够在满足轴运动约束下实现微小线段间的平滑过渡,保证进给速度、加速度连续变化,达到平稳高速加工的目的。
庞飞彪[9]（2020）在《复杂轮廓曲线零件高质量加工技术的研究》文中研究说明复杂轮廓曲线零件广泛应用于航空航天、船舶、汽车制造等领域。随着复杂轮廓曲线零件在各应用领域需求越来越大,复杂轮廓曲线零件的加工技术显的十分重要,尤其是刀具路径轨迹规划及实时插补技术已成为复杂轮廓曲线零件加工的研究热点。本文系统地研究了国内外关于复杂轮廓曲线加工刀具路径规划及实时插补技术,对复杂轮廓曲线加工的刀具路径规划及实时插补的若干关键技术进行了深入研究。针对复杂轮廓曲线局部刀具路径平滑处理,提出了一种基于公差带约束的刀位点调整与C3连续5次B样条曲线刀具路径拐角的过渡算法;在符合公差带约束的情况下,根据转接误差将刀位点在误差敏感方向上进行调整,可有效降低微小直线逼近误差;采用5次B样条曲线进行拐角过渡,实现了刀具路径的平滑转接,刀具路径拐角过渡转接分为两类转接方式并采用不同约束条件求解,提高了过渡转接样条曲线的求解效率;基于MATLAB仿真软件验证了算法的有效性,可以大大降低采用样条曲线产生的拐角过渡误差。针对复杂轮廓曲线刀具路径全局平滑处理,提出了满足全局切向矢量约束的NURBS曲线插值拟合算法;对刀具路径进行插补分段,根据分段后各NURBS插值拟合段两端端点类型,将NURBS插值拟合分为三种类型;在各插补段中提取特征点,对特征点采用全局切向矢量约束插值拟合方法,通过迭代生成满足拟合精度的NURBS曲线,采用MTALAB仿真软件验证全局切向矢量插补拟合算法的正确性,结果证明算法可有效提高插值同样特征点的拟合误差。提出改进的7段S型加减速策略;采用预估校正法对NURBS曲线参数密化得到插补点信息,求出满足最大弓高误差、最大加工速度及最大法向加速度的插补速度,计算出最短加速段加工路径长度S加和最短减速段加工路径长度S减,判断速度敏感点之间的加工路径长度与S加+S减之间的大小关系,采用不同类型的S型速度规划策略完成整条加工路径的速度规划,采用MATLAB验证提出的NURBS插补算法,实验证明算法可在满足加工误差的情况下提高NURBS曲线加工速度。
武彦伟[10]（2020）在《数控系统样条插补算法与速度优化研究》文中提出我国是制造业大国,而先进数控机床是制造业的关键。数控加工技术的发展日新月异,数控系统样条插补功能的实现,使得产品加工质量有了很大改善。但是,在实际加工中,由于各种因素的限制,数控系统在进行插补处理的过程中仍然面临许多亟待解决的问题,如计算复杂、速度波动大等。这些问题主要体现在两个方面:插补参数实时计算和插补速度规划。因此,本文主要研究数控系统样条插补参数计算和插补速度优化两个问题。以通用数控系统为研究对象,探究可行的快速插补参数计算方法和小波动速度优化算法,主要研究内容有:（1）三次B样条曲线的数学原理研究及分析。对三次均匀B样条曲线造型的相关数学理论及其参数表达形式深入研究,在局部表达的基础上进行全局化处理。研究样条曲线分段衔接的原理,为后续插补参数计算和速度优化提供理论依据。（2）高效高精度插补参数计算方法的提出与改进。数控系统样条曲线插补过程中插补点的计算实际上是插补参数的计算,即根据当前插补周期内的规划进给速度iV获得相应的进给步长（35）Li,将其代入样条曲线的参数表达式中即可求解出相应的参数增量（35）ui,由递推公式ui（10）1（28）ui（10）（35）ui获得下一插补点的参数值。本课题进行了多种插补算法的研究,对快速递推Adams微分方程法进行了校正改进,同时提出更为简洁有效的“三次多项式u-S”插补参数计算方法,在显着降低速度波动的同时,保证了插补的实时性。（3）段内匀速与跨段转接插补速度优化算法的提出与实现。由于在实际工程应用中所要加工的曲线形状复杂多样,曲率变化也可能有急有缓,若加工进给速度不能按照曲线形状进行实时更新或者前瞻预测,那么很有可能造成机床震颤甚至损坏设备。基于此,本课题提出了“段内匀速与跨段转接”的速度优化算法。仿真结果表明,此方法实现了进给速度的局部恒定与合理过渡,较好地解决了上述问题。
二、基于连续样条曲线的替身运动平滑过渡算法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于连续样条曲线的替身运动平滑过渡算法（论文提纲范文）
（1）基于改进三次B样条的灌木修剪运动轨迹光顺算法研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 修剪机器人模型 |
| 2 改进三次B样条曲线光顺算法 |
| 2.1 轨迹拐角过渡模型 |
| 2.2 基于切矢连续约束的三次B样条曲线插补 |
| (1)数据参数化与节点矢量计算。 |
| (2)根据切矢边界条件确定首末端切矢条件，反算控制顶点。 |
| (3)三次B样条曲线插补运算。 |
| 3 平面多段轨迹间光顺过渡 |
| 4 仿真 |
| 4.1 机器人运动学模型 |
| 4.2 机器人末端运动分析 |
| 4.3 各关节运动分析 |
| 5 结论 |
（2）基于组合路径规划和曲率前馈跟踪的工业AGV控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 相关关键技术研究现状 |
| 1.2.1 AGV研究现状与发展 |
| 1.2.2 AGV路径规划及其研究现状 |
| 1.2.3 AGV路径跟踪控制及其研究现状 |
| 1.3 本文主要内容、组织结构 |
| 第2章 组合路径规划 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 作业路径分析 |
| 2.3 固定路径规划 |
| 2.3.1 问题描述 |
| 2.3.2 B样条曲线理论 |
| 2.3.3 轨形规划 |
| 2.3.4 速度规划 |
| 2.4 自主路径规划 |
| 2.4.1 问题描述 |
| 2.4.2 贝塞尔曲线理论 |
| 2.4.3 自主路径规划方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 曲率前馈路径跟踪控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 路径跟踪问题描述 |
| 3.3 单舵轮AGV数学模型 |
| 3.3.1 单舵轮AGV运动学模型 |
| 3.3.2 单舵轮AGV动力学模型及简化 |
| 3.4 曲率前馈路径跟踪算法设计 |
| 3.4.1 纯追踪控制理论 |
| 3.4.2 Stanley跟踪控制理论 |
| 3.4.3 基于曲率前馈的控制算法设计 |
| 3.5 跟踪控制器数字仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 系统动力学仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 联合仿真平台搭建 |
| 4.2.1 基于Gazebo的 AGV模型搭建 |
| 4.2.2 基于ROS的算法设计与实现 |
| 4.3 仿真实验设计 |
| 4.3.1 固定路径规划与路径跟踪仿真 |
| 4.3.2 自主路径规划与路径跟踪仿真 |
| 4.3.3 AGV路径跟踪性能仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实车验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AGV实车平台搭建 |
| 5.2.1 AGV总体系统 |
| 5.2.2 路径跟踪控制系统设计 |
| 5.2.3 AGV系统工作流程设计 |
| 5.3 工程实验验证 |
| 5.3.1 实车实验前期处理 |
| 5.3.2 AGV系统纠偏能力测试 |
| 5.3.3 AGV系统动态横向偏差测试 |
| 5.3.4 AGV路径跟踪实验 |
| 5.3.5 AGV系统重复停位精度测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作 |
| 6.2 进一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 机器人打磨加工关键技术 |
| 1.3.1 机器人位姿误差建模及补偿技术 |
| 1.3.2 机器人打磨轨迹规划及优化技术 |
| 1.3.3 机器人打磨接触力/位控制技术 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 机器人打磨系统研究现状 |
| 1.4.2 机器人误差分析及补偿研究现状 |
| 1.4.3 机器人轨迹规划研究现状 |
| 1.4.4 机器人力/位控制研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 改进鲸鱼优化算法及其基本函数优化能力验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 鲸鱼优化算法 |
| 2.2.1 鲸鱼优化算法基本原理 |
| 2.2.2 鲸鱼优化算法操作步骤 |
| 2.3 差分进化算法 |
| 2.3.1 差分进化算法基本原理 |
| 2.3.2 差分进化算法操作步骤 |
| 2.4 改进鲸鱼优化算法 |
| 2.4.1 改进鲸鱼优化算法基本原理 |
| 2.4.2 改进鲸鱼优化算法多个基本函数验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 面向轨迹精度提升的打磨机器人位姿误差分析与建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器人运动学分析 |
| 3.2.1 机器人位姿描述 |
| 3.2.2 机器人正运动学求解 |
| 3.2.3 基于改进鲸鱼优化算法的机器人逆运动学求解 |
| 3.2.4 雅可比矩阵 |
| 3.3 考虑接触轮变形的机器人末端误差分析 |
| 3.3.1 张紧力引起的接触轮变形分析 |
| 3.3.2 考虑砂带弹性的接触轮变形分析 |
| 3.4 考虑末端执行机构受力变形的机器人末端误差分析 |
| 3.4.1 砂带打磨接触力分析 |
| 3.4.2 末端执行机构弯曲变形计算 |
| 3.4.3 末端执行机构应力及位移计算 |
| 3.5 机器人位姿误差建模及补偿 |
| 3.5.1 机器人位姿误差模型 |
| 3.5.2 机器人位姿误差补偿 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人最优轨迹规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 笛卡尔空间轨迹规划 |
| 4.2.1 直线插补原理及仿真 |
| 4.2.2 圆弧插补 |
| 4.2.3 B样条曲线插值 |
| 4.3 关节空间轨迹规划 |
| 4.3.1 三次多项式插值 |
| 4.3.2 五次多项式插值原理及仿真 |
| 4.3.3 分段多项式插值 |
| 4.3.4 基于四元数法的机器人姿态插值 |
| 4.4 基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人最优轨迹规划 |
| 4.4.1 打磨机器人轨迹规划目标函数的确定 |
| 4.4.2 约束条件设计 |
| 4.4.3 机器人最优轨迹规划 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于打磨接触力/位控制的机器人轨迹控制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 机器人打磨接触力的IWOA-PID控制 |
| 5.2.1 机器人打磨接触力模型 |
| 5.2.2 传统PID控制 |
| 5.2.3 机器人打磨接触力的IWOA-PID控制 |
| 5.3 机器人打磨接触力的IMC-PID控制 |
| 5.3.1 内模控制 |
| 5.3.2 IMC-PID控制器设计及仿真 |
| 5.4 打磨机器人力/位复合控制 |
| 5.4.1 打磨机器人力/位复合控制方法 |
| 5.4.2 自然约束与人工约束 |
| 5.4.3 基于六维力传感器的打磨机器人力/位复合控制 |
| 5.5 基于阻抗控制原理的机器人力/位控制 |
| 5.5.1 阻抗控制原理 |
| 5.5.2 机器人阻抗控制仿真 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 打磨机器人轨迹优化与控制实验验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验设备 |
| 6.2.1 机器人抛光打磨工作站 |
| 6.2.2 六维力传感器 |
| 6.3 工具型机器人打磨实验 |
| 6.3.1 机器人轨迹规划实验 |
| 6.3.2 机器人力/位控制实验 |
| 6.4 工件型机器人打磨实验 |
| 6.4.1 机器人打磨正交实验 |
| 6.4.2 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）六关节搬运机器人控制系统的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外搬运机器人发展现状 |
| 1.3 机器人控制系统研究现状 |
| 1.4 机器人运动规划算法研究现状 |
| 1.4.1 位置规划算法 |
| 1.4.2 姿态规划算法 |
| 1.5 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 搬运机器人控制系统方案设计 |
| 2.1 机器人本体 |
| 2.2 控制系统的硬件方案 |
| 2.2.1 硬件架构设计 |
| 2.2.2 GUC运动控制器 |
| 2.2.3 机器人电气控制柜设计 |
| 2.2.4 驱动器参数调试 |
| 2.3 控制系统的软件方案 |
| 2.3.1 软件需求分析 |
| 2.3.2 软件分层架构 |
| 2.3.3 分层架构程序设计 |
| 2.3.4 软件视图界面设计 |
| 2.4 软件核心功能实现 |
| 2.4.1 机器人插补数据处理 |
| 2.4.2 机器人加工程序处理 |
| 2.4.3 机器人坐标系统 |
| 2.4.4 自动化码垛工艺 |
| 2.4.5 可视化搬运仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 搬运机器人末端位置规划 |
| 3.1 安川机器人HP20D运动学规划 |
| 3.2 笛卡尔空间基本运动 |
| 3.2.1 直线插补 |
| 3.2.2 圆弧插补 |
| 3.3 轨迹衔接曲线的构建 |
| 3.3.1 曲线构造 |
| 3.3.2 拼接轨迹处理 |
| 3.4 多段轨迹的速度规划 |
| 3.4.1 三次S型速度规划曲线 |
| 3.4.2 自适应速度前瞻 |
| 3.5 轨迹衔接曲线的位置规划 |
| 3.5.1 非均匀B样条曲线的插补 |
| 3.5.2 轨迹衔接曲线的插补 |
| 3.6 仿真实验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 搬运机器人末端姿态规划 |
| 4.1 工业机器人的姿态描述 |
| 4.2 单位四元数基本运算 |
| 4.3 两点间的姿态过渡曲线 |
| 4.3.1 四元数线性插值 |
| 4.3.2 圆弧姿态跟随 |
| 4.4 多点间的姿态过渡曲线 |
| 4.5 姿态曲线的时间参数 |
| 4.5.1 两点姿态曲线的时间参数 |
| 4.5.2 姿态样条曲线的时间参数 |
| 4.6 仿真实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 搬运机器人运动与测量实验 |
| 5.1 实验测量仪器 |
| 5.2 机器人实验设计 |
| 5.2.1 机器人参数标定实验 |
| 5.2.2 机器人位姿重复性实验 |
| 5.2.3 机器人搬运轨迹运动实验 |
| 5.2.4 机器人连续轨迹运动实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（5）激光雕刻机控制系统优化设计及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 激光加工技术 |
| 1.3 激光加工的特性特点 |
| 1.4 插补运算技术 |
| 1.5 激光雕刻机的国内外研究现状 |
| 1.5.1 国外研究现状 |
| 1.5.2 国内研究现状 |
| 1.6 研究内容 |
| 第2章 雕刻机原理及设计方案 |
| 2.1 激光雕刻机原理 |
| 2.1.1 激光雕刻机加工原理 |
| 2.1.2 外部结构 |
| 2.1.3 加工流程 |
| 2.2 控制系统设计要求 |
| 2.3 总体设计方案 |
| 2.3.1 总体设计流程 |
| 2.3.2 控制系统结构 |
| 2.3.3 控制系统流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 控制系统硬件及软件设计 |
| 3.1 驱动器硬件设计 |
| 3.1.1 步进电机驱动设计 |
| 3.1.2 激光器驱动设计 |
| 3.2 光路系统设计 |
| 3.2.1 光路系统的器件选择 |
| 3.2.2 光路系统的设计 |
| 3.3 通信模块电路设计 |
| 3.4 电源模块 |
| 3.5 驱动器软件设计 |
| 3.5.1 步进电机驱动控制设计 |
| 3.5.2 激光器驱动控制设计 |
| 3.6 通信部分软件设计 |
| 3.6.1 PC端控制器与PC通信 |
| 3.6.2 STM32与FPGA控制器通信 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 速度规划算法设计 |
| 4.1 单线段直线加减速控制算法 |
| 4.2 曲线拐点加减速算法 |
| 4.3 S型加减速算法 |
| 4.4 非对称五段S型速度曲线模型 |
| 4.5 分段式S型速度曲线算法 |
| 4.6 非均匀B样条算法 |
| 4.7 速度前瞻控制算法 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 算法仿真与实例测试 |
| 5.1 测试实验软件流程 |
| 5.2 软件搭建及程序设定 |
| 5.2.1 数据导入 |
| 5.2.2 关键代码导入设定 |
| 5.3 测试以及分析 |
| 5.4 速度前瞻性应用实例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（6）基于Loop细分渐进插值的三维网格形状序列生成（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 形状插值的研究现状 |
| 1.2.2 现有插值存在的问题 |
| 1.3 研究内容与贡献 |
| 1.4 组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 三维网格的表示及插值 |
| 2.1 三维网格的表示 |
| 2.1.1 三维网格的概念及拓扑 |
| 2.1.2 二维流形网格 |
| 2.1.3 三维网格的数据结构 |
| 2.2 三维网格的插值 |
| 2.2.1 线性插值 |
| 2.2.2 测地线路径插值 |
| 2.2.3 样条插值 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 渐进插值形状细分曲面 |
| 3.1 符号定义 |
| 3.2 形状空间降维 |
| 3.3 三角化形状空间 |
| 3.4 渐进插值Loop细分曲面 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 C~2连续的形状插值序列重构 |
| 4.1 用户交互设计 |
| 4.2 高维形状空间中的插值 |
| 4.3 三角形网格的重构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 实验结果分析 |
| 5.1 最近邻数目对投影的影响 |
| 5.2 形状插值序列结果分析与讨论 |
| 5.2.1 形状序列的平滑性 |
| 5.2.2 细分流形上的任意采样 |
| 5.2.3 关键帧的大变形插值 |
| 5.3 数值分析 |
| 5.3.1 网格边长变化 |
| 5.3.2 形状序列平滑度 |
| 5.3.3 网格三角形质量 |
| 5.3.4 运行时间分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）基于时间最优的六轴关节机械手轨迹规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源和研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景及意义 |
| 1.2 工业机器人轨迹规划算法研究现状 |
| 1.3 工业机器人轨迹优化算法研究现状 |
| 1.4 主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 六轴关节机械手运动学建模与分析 |
| 2.1 机械手D-H建模方法 |
| 2.1.1 机械手模型建立 |
| 2.1.2 坐标系间的坐标变换 |
| 2.2 机械手正运动学分析 |
| 2.3 机械手逆运动学分析 |
| 2.3.1 几何法求位置逆解 |
| 2.3.2 代数法求姿态逆解 |
| 2.4 基于MATLAB的运动学仿真 |
| 2.4.1 机械手数学模型的构建 |
| 2.4.2 正运动学仿真 |
| 2.4.3 逆运动学仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 曲线逼近方法与机械手轨迹规划 |
| 3.1 轨迹规划概述 |
| 3.2 笛卡尔空间轨迹规划方法 |
| 3.2.1 空间直线插补算法 |
| 3.2.2 空间圆弧插补算法 |
| 3.2.3 单位四元数姿态插补算法 |
| 3.3 曲线逼近方法在关节空间规划中的应用 |
| 3.3.1 三次多项式曲线插值算法 |
| 3.3.2 五次多项式曲线插值算法 |
| 3.3.3 抛物线插值算法 |
| 3.4 三次均匀B样条曲线拟合插值方法 |
| 3.4.1 三次均匀B样条曲线插值算法 |
| 3.4.2 三次均匀B样条曲线轨迹规划实例 |
| 3.4.3 机械手末端轨迹仿真 |
| 3.4.4 机械手关节轨迹仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于改进遗传算法的机械手时间最优轨迹规划 |
| 4.1 机械手轨迹时间优化数学模型 |
| 4.2 基于粒子群算法的机械手时间最优轨迹规划方法 |
| 4.2.1 粒子群优化算法原理 |
| 4.2.2 标准粒子群优化算法 |
| 4.2.3 改进粒子群算法 |
| 4.2.4 粒子群优化算法的仿真与分析 |
| 4.3 基于遗传算法的机械手时间最优轨迹规划方法 |
| 4.3.1 遗传算法优化原理 |
| 4.3.2 标准遗传算法 |
| 4.3.3 自适应遗传算法 |
| 4.4 改进的遗传算法设计 |
| 4.4.1 适应度函数改进 |
| 4.4.2 遗传算子改进 |
| 4.5 优化结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 六轴关节机械手控制系统搭建 |
| 5.1 控制系统硬件设计 |
| 5.1.1 硬件平台方案选取 |
| 5.1.2 主控制器 |
| 5.1.3 伺服电机及其驱动器 |
| 5.2 控制系统软件架构设计 |
| 5.3 人机交互设计 |
| 5.4 算法验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（8）数控加工微小线段平滑过渡及速度前瞻控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 数控技术的研究背景及研究意义 |
| 1.2 数控技术的发展 |
| 1.2.1 数控技术的发展历史 |
| 1.2.2 国内外数控技术的发展 |
| 1.2.3 数控技术的发展趋势 |
| 1.3 微小线段加工技术 |
| 1.3.1 加减速控制算法 |
| 1.3.2 微小线段间平滑过渡算法 |
| 1.3.3 速度前瞻控制算法 |
| 1.4 本文研究的主要内容与组织结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 加减速控制算法研究 |
| 2.1 直线加减速控制算法研究 |
| 2.2 指数加减速控制算法研究 |
| 2.3 三角函数加减速控制算法研究 |
| 2.4 三次多项式加减速控制算法研究 |
| 2.5 S型加减速控制算法研究 |
| 2.5.1 S型加减速控制算法模型 |
| 2.5.2 S型加减速控制算法实现 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 微小线段平滑过渡算法 |
| 3.1 直接过渡算法 |
| 3.2 线段过渡算法 |
| 3.3 圆弧过渡算法 |
| 3.4 三次Bezier曲线过渡算法 |
| 3.5 轴速度调节过渡算法 |
| 3.5.1 轴速度调节过渡方法的实现 |
| 3.5.2 过渡参数的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 连续微小线段的速度前瞻控制研究 |
| 4.1 速度前瞻控制基本原理 |
| 4.2 自适应速度前瞻控制 |
| 4.2.1 确定前瞻段数 |
| 4.2.2 前向修正 |
| 4.2.3 反向修正 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 仿真与实验 |
| 5.1 仿真工具MATLAB与VERICUT |
| 5.2 加减速控制算法对比仿真 |
| 5.3 基于轴速度调节过渡的自适应前瞻控制MATLAB仿真分析 |
| 5.4 VERICUT仿真 |
| 5.5 实验验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）复杂轮廓曲线零件高质量加工技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 复杂轮廓曲线加工相关技术与研究现状 |
| 1.2.1 复杂轮廓曲线刀具路径全局平滑技术研究现状 |
| 1.2.2 复杂轮廓曲线刀具路径局部平滑技术研究现状 |
| 1.2.3 复杂轮廓曲线加工速度规划算法研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 2 复杂轮廓曲线局部刀具路径平滑算法研究 |
| 2.1 刀具路径拐角过渡曲线的选择 |
| 2.1.1 参数三次样条曲线 |
| 2.1.2 B样条曲线 |
| 2.1.3 非均匀B样条曲线 |
| 2.2 基于拐角过渡的复杂轮廓曲线刀具路径平滑算法 |
| 2.2.1 连续微小直线段加工区域识别 |
| 2.2.2 基于公差带约束的刀位点调整方法 |
| 2.2.3 刀具路径的平滑转接技术 |
| 2.2.4 拐角样条曲线最优控制点计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 复杂轮廓曲线全局刀具路径平滑算法研究 |
| 3.1 全局平滑刀具路径算法研究 |
| 3.1.1 多项式曲线全局平滑拟合 |
| 3.1.2 NURBS曲线全局平滑拟合 |
| 3.2 全局切矢约束的NURBS样条曲线刀具路径生成 |
| 3.2.1 复杂轮廓曲线刀具路径分段 |
| 3.2.2 NURBS曲线插值拟合特征点选择 |
| 3.2.3 NURBS曲线插值拟合预处理 |
| 3.3 全局切向矢量约束的NURBS曲线插值拟合方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 改进的NURBS曲线插补算法 |
| 4.1 数控系统插补原理 |
| 4.1.1 脉冲增量插补 |
| 4.1.2 数据采样插补 |
| 4.2 NURBS曲线插补算法 |
| 4.2.1 NURBS曲线插补数据预处理 |
| 4.2.2 NURBS曲线实时插补 |
| 4.2.3 NURBS曲线实时插补步长计算 |
| 4.3 改进NURBS插补中的速度自适应控制 |
| 4.3.1 速度规划一 |
| 4.3.2 速度规划二 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验与仿真 |
| 5.1 连续微小直线段拐角过渡算法验证 |
| 5.2 NURBS插值拟合算法以及自适应加减速控制算法验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间学习阶段成果 |
（10）数控系统样条插补算法与速度优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题的选题背景及研究意义 |
| 1.2 数控系统关键技术概述 |
| 1.2.1 样条曲线插补参数计算方法的研究现状 |
| 1.2.2 样条曲线插补速度规划的研究现状 |
| 1.3 课题的主要研究内容和章节安排 |
| 2 三次B样条曲线的数学基础及应用研究 |
| 2.1 Bezier曲线 |
| 2.2 B样条曲线的数学基础及原理 |
| 2.2.1 样条曲线的数学表达 |
| 2.2.2 三次均匀B样条曲线光滑衔接原理 |
| 2.3 数控系统样条曲线插补 |
| 2.3.1 插补的分类 |
| 2.3.2 样条曲线插补的实现原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三次B样条曲线插补参数计算方法研究 |
| 3.1 三次B样条曲线直接插补算法 |
| 3.1.1 一阶Taylor展开法 |
| 3.1.2 二阶Taylor展开法 |
| 3.1.3 快速递推Adams微分方程法 |
| 3.2 插补参数计算误差及算法改进分析 |
| 3.2.1 Taylor展开插补算法误差模型 |
| 3.2.2 快速递推Adams微分方程算法的校正 |
| 3.3 基于“参数-弧长”的三次多项式参数计算方法 |
| 3.4 插补点轨迹计算 |
| 3.5 插补算法合理性的衡量指标 |
| 3.5.1 速度波动率 |
| 3.5.2 弓高误差 |
| 3.6 插补算法合理性的仿真验证与分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 三次B样条曲线插补速度优化策略 |
| 4.1 数控系统中常用的加减速控制算法 |
| 4.1.1 直线加减速算法 |
| 4.1.2 指数加减速算法 |
| 4.1.3 S型加减速算法 |
| 4.1.4 三次多项式加减速算法 |
| 4.1.5 简化的三次多项式加减速算法 |
| 4.2 基于多约束的自适应速度规划算法 |
| 4.2.1 基于弓高误差约束的进给速度 |
| 4.2.2 基于法向加速度约束的进给速度 |
| 4.2.3 进给速度自适应控制 |
| 4.3 加减速规划分析 |
| 4.3.1 速度前瞻 |
| 4.3.2 速度极值点的几种情况分析 |
| 4.4 基于“G-L”方法的参数曲线弧长精确计算 |
| 4.5 段内匀速与跨段转接速度优化算法 |
| 4.5.1 局部样条段内的许用进给速度恒定值计算 |
| 4.5.2 跨段转接速度规划算法 |
| 4.5.3 速度优化算法仿真分析 |
| 4.6 实验加工分析 |
| 4.6.1 实验设计 |
| 4.6.2 实验结果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、基于连续样条曲线的替身运动平滑过渡算法（论文参考文献）
- [1]基于改进三次B样条的灌木修剪运动轨迹光顺算法研究[J]. 古劲,吴泰羽,李传军,张宾,张亚伟. 农业机械学报, 2021(S1)
- [2]基于组合路径规划和曲率前馈跟踪的工业AGV控制方法研究[D]. 康照奇. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [3]基于改进鲸鱼优化算法的打磨机器人轨迹优化与控制[D]. 王婷. 中北大学, 2021
- [4]六关节搬运机器人控制系统的研究与开发[D]. 杨轶焬. 广东工业大学, 2021
- [5]激光雕刻机控制系统优化设计及应用研究[D]. 赵长胜. 青岛理工大学, 2020(01)
- [6]基于Loop细分渐进插值的三维网格形状序列生成[D]. 徐凌寒. 华南理工大学, 2020(03)
- [7]基于时间最优的六轴关节机械手轨迹规划研究[D]. 刘劲松. 湖北工业大学, 2020(08)
- [8]数控加工微小线段平滑过渡及速度前瞻控制研究[D]. 兰欣. 华侨大学, 2020(01)
- [9]复杂轮廓曲线零件高质量加工技术的研究[D]. 庞飞彪. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [10]数控系统样条插补算法与速度优化研究[D]. 武彦伟. 北京交通大学, 2020(06)