复杂曲面工件接触式在线测量路径规划研究*

齐洪方,郭润琪

(1.武汉华夏理工学院 智能制造学院,湖北 武汉 430223;2.武汉理工大学 机电工程学院,湖北 武汉 430070)

0 引 言

随着传统制造业向智能制造升级,其生产过程中常用的离线测量技术已难以满足智能制造的需求。

在线测量技术将加工过程和检测过程相结合,减少了人为检测和重复定位等造成的误差,可以有效提高检测精度和效率。接触式在线检测路径主要由检测点之间的三维路径段组成。因此,研究一种路径规划方法,保证探头与工件之间不发生碰撞,并且探头运行的时间较短,显得尤为重要。

在测量路径规划方法的研究方面,王正春[1]、张虎[2]等人提出了一种方法,即先规划初始测量路径,再进行碰撞检测和碰撞规避;这类方法规划时间较短,但为保证检测过程中的安全性,相关的规避原则通常会规划离工件较远的避障点,导致整体测量路径较长,增加了检测时间;同时,对于较为复杂的结构特征,相关规避原则可能会失效。HAN Zhen-hua等人[3]提出了另外一种方法,即先生成路径矩阵,再规划测量顺序;这类方法在生成路径矩阵时就进行了碰撞检测,且以路径和较短,探头运动轨迹方向和轴线方向变换的次数较少为目标，优化路径矩阵和测量顺序;但其计算量较大,规划时间较长。

基于此,笔者提出一种复杂曲面工件接触式在线测量的路径规划方法。首先规划初始测量路径;然后采用改进的蚁群算法,对初始测量路径中发生碰撞的路径段进行优化。……