考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法技术

技术编号:45822801 阅读:24 留言:0更新日期:2025-07-15 22:32
本发明专利技术属于机器人光学元件力控抛光技术领域,公开了一种考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法及系统,通过随机搜索、去除死点、补充残点等方式将所有驻留点连接,生成伪随机轨迹。基于测得的面形数据点和给出的驻留点,通过驻留时间算法计算得到每个驻留点的驻留时间及驻留时间与力的乘积,并相应地转换为速度及速度与力的关系。构建考虑面形精度的拐角光顺优化模型,建立面形精度与轨迹偏移量的关系,以拐角误差容限为优化变量,以粒子群算法作为优化方法,求解在面形精度损失允许范围内的最大拐角误差容限。本发明专利技术可实现光学元件面形精度的降低和中频误差的去除,获得高质量的光学元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机器人光学元件力控抛光,尤其涉及一种考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法及系统。


技术介绍

1、随着现代光学系统的高速发展,光学零件在清洁能源、微电子制造和航空航天等高技术项目中发挥着越来越重要的作用,各领域对光学元件的加工精度要求也越来越高。光学元件的加工过程中会引入不同频段的误差,其中中频误差难以去除,已成为制约光学元件加工精度提高的瓶颈。使用随机性和方向性强的轨迹(如伪随机轨迹)代替传统轨迹加工是去除中频误差的一种方式,目前大多采用恒力恒速的伪随机轨迹在光学元件表面进行均匀抛光,实现中频误差的去除。然而,伪随机轨迹拐角多,机器人运行到伪随机轨迹的拐角处时,机器人末端的位置会与原有轨迹产生偏移,同时速度受轨迹动态性能约束也产生偏差,光学元件在相应拐角处的去除量则发生变化,由此导致面形精度降低。通过建立轨迹产生的偏移量与面形精度的关系,在面形精度损失允许范围内,求解最大拐角误差容限,在拐角误差容限下构建对称ph样条来平滑伪随机轨迹,在满足轨迹动态特性的约束下获得轨迹速度,并进行力补偿,避免非预期的面形精度损失本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述S1主要包括:

3.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述S2中驻留时间的求解过程可以通过矩阵方程来表示:

4.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述S3中,构建的拐角光顺优化模型为:

5.如权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述s1主要包括:

3.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述s2中驻留时间的求解过程可以通过矩阵方程来表示:

4.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述s3中,构建的拐角光顺优化模型为:

5.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述s4中,针对由p0,p1,p2三点形成的拐角,构建的12控制点的对称ph样条可以表示为:

6.如权利要求1所述考虑面形精度及轨迹动态特性约束的伪随机抛光轨迹拐角光顺与力速规划方法,其特征在于,所述s5中,速度在拐角处收到的约束为:

【专利技术属性】
技术研发人员:杨吉祥滕斌丁汉
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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