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基于遗传算法的机翼壁板扫描路径优化 被引量：9
1
作者 艾小祥 俞慈君 +3 位作者 方强 陈磊 方伟 沈立恒 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期448-456,共9页
针对飞机机翼壁板数字化装配过程中蒙皮外形快速扫描的需求,对蒙皮的扫描路径进行自动规划.介绍激光扫描仪扫描测量的原理及方法,并分析扫描仪扫描样点时的倾角、距离及扫描宽度等约束条件.以大尺寸件机翼蒙皮为研究对象,对其进行数字... 针对飞机机翼壁板数字化装配过程中蒙皮外形快速扫描的需求,对蒙皮的扫描路径进行自动规划.介绍激光扫描仪扫描测量的原理及方法,并分析扫描仪扫描样点时的倾角、距离及扫描宽度等约束条件.以大尺寸件机翼蒙皮为研究对象,对其进行数字化离散操作,得到一系列样点.使用最小二乘法对上述样点进行自动分组.在此基础上把扫描过程分为扫描测量和姿态调整2种动作交替运动的组合,构建以扫描过程总时间为最小的优化目标函数.利用遗传算法求解目标函数,从而优化三维空间的扫描路径,并将此路径与常见的梯形扫描和直线扫描路径进行比较,扫描总路径短且所用总姿态数少,平均扫描效率提高14.4%.最后,采用DELMIA软件平台进行扫描过程仿真,利用搭载扫描仪的机器人沿优化路径进行扫描.结果显示:本研究可满足扫描约束要求,且扫描仿真时间与计算时间一致. 展开更多
关键词 激光扫描仪 扫描约束 遗传算法 路径优化
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特征自适应的复杂曲面扫描路径生成方法
2
作者 林雪竹 王庭轩 +1 位作者 郭丽丽 李丽娟 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期117-132,共16页
为了解决现有自动化扫描方法在面对复杂曲面时扫描完整性不足、普适性不佳等问题,提出了一种特征自适应的自动化扫描路径规划方法。首先,构建了激光扫描仪的扫描约束条件,分析其对扫描精度的影响,为特征自适应的复杂扫描路径规划提供理... 为了解决现有自动化扫描方法在面对复杂曲面时扫描完整性不足、普适性不佳等问题,提出了一种特征自适应的自动化扫描路径规划方法。首先,构建了激光扫描仪的扫描约束条件,分析其对扫描精度的影响,为特征自适应的复杂扫描路径规划提供理论支撑。其次,针对扫描仪姿态规划问题,提出了一种新的测量倾角约束聚类算法,对离散复杂曲面后获得的采样点进行聚类处理,实现扫描仪姿态的规划,并在此基础上获得扫描路径点。再次,针对扫描路径规划问题,引入法向矢量夹角矩阵作为惩罚矩阵,优化改进最近邻算法,实现符合需求的扫描路径规划。最后,为验证该方法可行有效,以汽车车门作为扫描对象,搭建了一个组合式自动化柔性测量系统,与传统行切扫描方法、手动扫描方法进行对比试验。试验结果表明,该方法相较于行切扫描方法在扫描仪姿态变换次数上减少了54%,测量精度提高了64.5%,降低了人工干预因素的影响,扫描完整性与手动扫描方法接近,可以实现针对复杂曲面的自动化扫描测量。 展开更多
关键词 激光扫描仪 扫描路径规划 扫描约束 特征自适应 聚类处理
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面向电弧增材的单线激光扫描路径规划
3
作者 靳佳澳 沈洪垚 +2 位作者 孙扬帆 林嘉浩 陈静霓 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期21-31,共11页
为了在电弧增材制造(WAAM)过程中获取零件的形貌尺寸信息,以CAD模型作为输入,通过实验分析单线激光扫描仪的工作约束条件,实现基于单线激光的零件外形扫描路径生成算法,开展仿真与实验验证.通过多组实验获取合适的扫描距离和扫描角度作... 为了在电弧增材制造(WAAM)过程中获取零件的形貌尺寸信息,以CAD模型作为输入,通过实验分析单线激光扫描仪的工作约束条件,实现基于单线激光的零件外形扫描路径生成算法,开展仿真与实验验证.通过多组实验获取合适的扫描距离和扫描角度作为路径规划约束,针对输入模型迭代使用最大连通区域求解算法、求解最小投影矩形、等重叠路径规划等多种方法生成单次扫描路径.对单条路径优化,使用最近点搜索和碰撞检测算法,串联生成机器人末端运动轨迹,借助仿真对轨迹进行修正.实验结果证明,该路径规划方法对电弧增材零件能够达到较好的测量精度、效率及覆盖率.测量结果可以为后续增减材复合制造过程提供丰富的轮廓信息. 展开更多
关键词 电弧增材制造 单线激光测量 扫描约束 路径规划 误差分析
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