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基于位姿在线反馈调整的大型法兰对装

湖南大学学报（自然科学版） 2017年第4期44卷 46-55页

作者：侯增选杨修伟黄磊徐军大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

为解决工业结构中大型法兰对接装配存在的低精度、低效率等问题,提出一种基于姿态矢量及LD-PSD在线反馈的对装方法.首先,以关节臂测量机获取标定块测量点的实际坐标值,与理论坐标值对比形成拟合误差矩阵,以该矩阵2范数最小为优化目标,... 详细信息

为解决工业结构中大型法兰对接装配存在的低精度、低效率等问题,提出一种基于姿态矢量及LD-PSD在线反馈的对装方法.首先,以关节臂测量机获取标定块测量点的实际坐标值,与理论坐标值对比形成拟合误差矩阵,以该矩阵2范数最小为优化目标,利用奇异值分解法(SVD)建立全局坐标系与测量坐标系映射关系,并获取全局坐标系下待装配件若干点空间坐标,结合最小二乘法及随机霍夫变换(RHT)建立待装配体当前位姿数学模型.设计六自由度位姿调整装置,以静法兰为目标位姿,依据关键姿态矢量信息解算动法兰位姿调整参量,实现位姿预调整.LD-PSD在线反馈系统检测并反馈装配质量评价指标,规划微转动及微平动路径,对静法兰位姿多次纠偏以满足对接装配精度.试验结果表明:装配过程高效,装配精度高,能够实现法兰连接结构的精确对装.设计的LD-PSD在线反馈系统可实现位姿的调整、检测、反馈再调整的闭环装配操作.

关键词：关节臂测量机关键姿态矢量 LD—PSD 奇异值分解法最小二乘法随机霍夫变换

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六自由度机器人离线编程系统的运动学研究

机床与液压 2019年第9期47卷 8-13,27页

作者：侯增选史有志大连理工大学机械工程学院辽宁大连116086

针对KUKA-KR210机器人,从离线编程系统开发的角度对其进行运动学分析。通过D-H方法建立机器人坐标系,给出机器人末端执行器的齐次矩阵,确定末端执行器位置与姿态;推导了KUKA-KR210机器人逆运动学解析解;分析其工作空间内的奇异问题并从... 详细信息

针对KUKA-KR210机器人,从离线编程系统开发的角度对其进行运动学分析。通过D-H方法建立机器人坐标系,给出机器人末端执行器的齐次矩阵,确定末端执行器位置与姿态;推导了KUKA-KR210机器人逆运动学解析解;分析其工作空间内的奇异问题并从逆解的角度对可达性进行判断,基于此给出逆解多重解的最优选择算法。最后通过仿真实验验证了离线编程系统运动学算法的正确性,为机器人的离线编程系统的研究与开发提供参考。

关键词：工业机器人离线编程运动学分析

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基于力反馈技术的干笔飞白仿真方法

计算机辅助设计与图形学学报 2016年第6期28卷 1016-1024页

作者：郑栓柱侯增选郭超杨广卿大连理工大学机械工程学院大连116024

将力反馈技术引入虚拟绘制过程,提出一种基于力反馈技术的干笔飞白仿真方法.该方法根据毛笔模型受力后的形态变化,提出一种笔道绘制算法;通过分析不同运笔方式下的飞白特征以及力对飞白的影响,建立了飞白纹理库;采用纹理映射和纹理融合... 详细信息

将力反馈技术引入虚拟绘制过程,提出一种基于力反馈技术的干笔飞白仿真方法.该方法根据毛笔模型受力后的形态变化,提出一种笔道绘制算法;通过分析不同运笔方式下的飞白特征以及力对飞白的影响,建立了飞白纹理库;采用纹理映射和纹理融合技术将飞白纹理映射到笔道,实现了干笔飞白的计算机仿真.文中方法已成功地应用于基于力反馈技术的虚拟绘制系统,仿真效果良好.

关键词：力反馈技术干笔飞白笔道仿真纹理映射纹理融合

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法兰自动对接空间位姿综合误差建模技术研究

机械设计与制造 2019年第3期 20-24页

作者：侯增选杨修伟黄磊大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

以某火箭发动机尾喷口与燃烧室法兰端口自动对接为例,设计TTTRRR六自由度对接机构,结合海克斯康Leicaprobe自动激光跟踪仪获取位姿信息,并求解位姿调整参量。分析六自由度对接机构的X/Y/Z三个平动导轨,A/B/C三个转动轴的制造误差、安装... 详细信息

以某火箭发动机尾喷口与燃烧室法兰端口自动对接为例,设计TTTRRR六自由度对接机构,结合海克斯康Leicaprobe自动激光跟踪仪获取位姿信息,并求解位姿调整参量。分析六自由度对接机构的X/Y/Z三个平动导轨,A/B/C三个转动轴的制造误差、安装误差、运动误差等共计42项误差,并分别对每个运动单元进行误差运动学分析,通过齐次坐标变换技术对尾喷口法兰位姿建立空间位姿实际与理想空间位姿变换模型,推导空间位姿综合误差模型及尾喷口位姿误差,并通过算例仿真验证方法。

关键词：自动对接对接机构误差运动学齐次坐标变换空间位姿变换模型综合误差模型

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融合用户满意度的产品需求配置方法研究

图学学报 2020年第4期41卷 649-657页

作者：张迪婧侯增选黄磊赵有航大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

为合理地确定用户需求偏好及其优先程度以适应大规模定制生产模式,最大限度提升用户满意度,提出一种改进的产品用户需求配置方法。将模糊聚类分析方法融入Kano模型中对用户需求进行归属分类,根据用户需求对满意度提升的贡献程度进行筛选... 详细信息

为合理地确定用户需求偏好及其优先程度以适应大规模定制生产模式,最大限度提升用户满意度,提出一种改进的产品用户需求配置方法。将模糊聚类分析方法融入Kano模型中对用户需求进行归属分类,根据用户需求对满意度提升的贡献程度进行筛选,计算需求满意度及重要度评价因子,建立产品用户需求递阶层次结构模型。在模糊层次分析法(FAHP)中通过采用模糊最优最劣法(FBWM)构造一致性三角模糊数互补判断矩阵,引入可能度概念实现去模糊化,得到用户需求初始权重,并将需求评价因子作为初始权重的修正因子,将修正后的权重进行归一化处理,得到用户需求综合权重,以此为依据实现产品需求配置。以某企业眼镜产品设计开发为例,验证了该方法的有效性,为眼镜及其他产品设计开发提供了用户需求配置策略。

关键词：用户需求需求配置用户满意度 Kano模型模糊层次分析法定量化

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基于蚁群算法的绝热层缠绕路径优化

复合材料科学与工程 2023年

作者：王浩东侯增选张伟超罗洋洋李彦良戚厚良大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室

为解决绝热层缠绕成型过程中胶带撕裂褶皱和间隙控制等问题，本文提出一种基于多因素改进蚁群算法的缠绕路径优化方法。优化策略包括：构建蚂蚁决策空间、改变启发式函数、引入带隙缩放系数。然后，利用ACIS几何造型库构建芯模、胶带三... 详细信息

为解决绝热层缠绕成型过程中胶带撕裂褶皱和间隙控制等问题，本文提出一种基于多因素改进蚁群算法的缠绕路径优化方法。优化策略包括：构建蚂蚁决策空间、改变启发式函数、引入带隙缩放系数。然后，利用ACIS几何造型库构建芯模、胶带三维模型，提出一种胶带应变计算方法，以评估胶带撕裂褶皱程度。缠绕仿真及实验验证结果表明：该方法能够有效优化绝热层缠绕路径，解决胶带撕裂褶皱问题，并满足缠绕胶带带隙要求，提高了绝热层缠绕成型质量。为绝热层缠绕成型工艺提供了一种新型的路径优化方法。

关键词：蚁群算法测地线路径优化绝热层芯模

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力反馈技术水墨扩散仿真

浙江大学学报（工学版） 2016年第9期50卷 1695-1702页

作者：郭超侯增选杨广卿郑栓柱大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

将力反馈技术引入中国书画绘制仿真过程,提出基于力反馈技术的水墨扩散仿真方法,实时仿真不同宣纸上笔道的水墨扩散效果.通过研究毛笔受力时笔道轮廓的形成和笔纸之间的水墨传输过程,提出毛笔笔道的仿真算法.研究不同宣纸的纤维分布及... 详细信息

将力反馈技术引入中国书画绘制仿真过程,提出基于力反馈技术的水墨扩散仿真方法,实时仿真不同宣纸上笔道的水墨扩散效果.通过研究毛笔受力时笔道轮廓的形成和笔纸之间的水墨传输过程,提出毛笔笔道的仿真算法.研究不同宣纸的纤维分布及其对水墨的吸收和扩散,构建以纸元为基本单位的参数化宣纸模型.利用水墨在纸元间的传输有效地仿真了"粒状现象"和笔道扩散区域墨色的深浅变化.基于硬件组件HP xw 8600工作站和Phantom Desktop力反馈设备,构建力反馈技术虚拟绘制系统.用户可以通过Phantom Desktop力反馈设备在不同的宣纸上实时绘制出有扩散效果的笔道,增强了虚拟绘制过程的真实感.

关键词：力反馈技术水墨扩散仿真笔道仿真宣纸模型粒状现象

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三维工艺模型标注尺寸构造方法研究

图学学报 2018年第5期39卷 843-848页

作者：侯增选李林黄磊张焱大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

根据工艺和拓扑相关表面(TTRS)理论识别三维工艺模型中全部面的特征,获得零件的TTRS和相应最小几何基准元素(MGDE)的几何与拓扑信息,提取工艺模型标注元素。根据MGDE与基准的相对位置对工艺模型标注元素进行分类用于构造标注尺寸。标注... 详细信息

根据工艺和拓扑相关表面(TTRS)理论识别三维工艺模型中全部面的特征,获得零件的TTRS和相应最小几何基准元素(MGDE)的几何与拓扑信息,提取工艺模型标注元素。根据MGDE与基准的相对位置对工艺模型标注元素进行分类用于构造标注尺寸。标注元素存在冗余,针对3种冗余情况提出了相应的冗余标注元素消除规则,并依据规则实现了冗余消除。对于6种尺寸标注类型,给出了其权值的计算方法,并以此确定尺寸标注次序。针对生成的标注尺寸中可能存在冗余的情况,运用图论方法消除冗余标注尺寸,并给出了冗余标注尺寸消除算法流程图。构建了完整的尺寸标注集,实现了工艺模型三维标注尺寸的构造。基于UG/Open Grip开发了三维标注尺寸构造与显示模块,实现了上述算法。

关键词： TTRS 三维标注标注元素标注尺寸冗余消除图论

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基于变刚度与力反馈的虚拟3D画笔触觉行为

湖南大学学报（自然科学版） 2020年第8期47卷 49-59页

作者：黄磊侯增选李楠楠张迪靖苏金辉大连理工大学机械工程学院辽宁大连116024

针对汽车工业中虚拟油泥模型外观设计问题,采用一种六自由度输入设备并基于实时力反馈交互技术,提出一种新型的变刚度画笔模型以及触觉装饰方法,实现在虚拟三维物体表面实时触觉绘制与外观装饰.基于变刚度弹性理论,深入研究虚拟3D画笔... 详细信息

针对汽车工业中虚拟油泥模型外观设计问题,采用一种六自由度输入设备并基于实时力反馈交互技术,提出一种新型的变刚度画笔模型以及触觉装饰方法,实现在虚拟三维物体表面实时触觉绘制与外观装饰.基于变刚度弹性理论,深入研究虚拟3D画笔的触觉行为.首先,采用一种弯曲弹簧振子模型来构建3D画笔的力学模型,并分析虚拟画笔实时变形与承受的绘制力之间的内在关系;接着,基于一种加权平均距离的碰撞算法,研究虚拟画笔与虚拟3D物体之间的碰撞检测问题;采用一种球扩展操作以获得弯曲画笔的最小包围球,进而计算得到虚拟投影平面;根据在一个采样点处的画笔变形,得到虚拟投影平面上的二维笔触;通过将二维画笔笔触实时地映射到三维对象表面,便可以得到三维笔触;沿着三维绘制方向,通过控制绘制力矩并叠加不同大小、形状的3D笔触便可得到3D笔道.仿真对比实验结果表明,所采用的画笔模型及方法可以有效增强用户虚拟绘制时的真实性.

关键词：计算机触觉人机交互实时力反馈变刚度碰撞检测