元胞自动机理论在并联机构工作空间搜索法中的应用

发布时间：2021-09-08 17:47

　　针对传统并联机构工作空间搜索法所得边界精度低、效率低等问题,提出一种通用的基于元胞自动机理论的快速搜索方法。该方法以元胞自动机中邻域思想和黄金分割法原理为基础,研究了并联机构工作空间求解的数值法,并总结出这些方法的不足。通过引入元胞自动机的邻域提取粗糙化边界和搜索方向,并将黄金分割二分法引入维度搜索中,以实现任意精度的边界点搜索,其后仿真算例检验了此方法的有效性与快速性,并与极坐标搜索法、蒙特卡洛法、精确化处理进行对比。分析表明:该算法在求解精度、效率具有明显优势,并且适用于二维、三维的并联机构工作空间的求解。 

【文章来源】：机械科学与技术. 2019,38(03)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 理论基础
    1.1 工作空间
    1.2 元胞自动机邻域
    1.3 元胞黄金分割法处理
        1.3.1 元胞法边界提取规则
        1.3.2 边界精确化处理
2 算法
    2.1 算法思路与关键
    2.2 元胞黄金分割法的搜索步骤
3 算法实例
    3.1 平面3RRR并联机构
    3.2 空间3T1R并联机构
4 算法比较与评价
    4.1 极坐标搜索法与元胞黄金分割法比较
    4.2 蒙特卡洛法与元胞黄金分割法比较
    4.3 精确化处理前后比较
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]3T1R并联机构结构降耦设计与运动学分析[J]. 沈惠平,张震,杨廷力,邵国为.  农业机械学报. 2017(10)
[2]轻型协作机械臂运动学及工作空间分析[J]. 王阳,郭林福.  机械工程与自动化. 2017(01)
[3]3T1R并联机构结构设计与位置分析[J]. 石志新,叶梅燕,罗玉峰,杨廷力.  农业机械学报. 2016(08)
[4]求解平面并联机器人工作空间边界的折返式搜索算法[J]. 宋亚楠,崔建昆.  机械传动. 2015(05)
[5]基于二分逼近原理的定姿态工作空间快速搜索方法[J]. 朱海飞,管贻生,吴文强,蔡传武,周雪峰,张宏.  机器人. 2013(06)
[6]机器人工作空间求解的蒙特卡洛法改进[J]. 刘志忠,柳洪义,罗忠,张秀珩.  农业机械学报. 2013(01)
[7]关节型果蔬采摘机械臂优化设计与试验[J]. 王燕,杨庆华,鲍官军,荀一,张立彬.  农业机械学报. 2011(07)
[8]求解3-RRR平面并联机器人工作空间的迭代搜索法[J]. 朱心平,崔建昆,张源.  机械研究与应用. 2010(03)
[9]基于Matlab的机器人工作空间求解方法[J]. 赵燕江,张永德,姜金刚,邵俊鹏.  机械科学与技术. 2009(12)
[10]3—RRR平面并联机器人的灵活工作空间[J]. 崔建昆.  上海理工大学学报. 2005(04)



本文编号：3391218