Synthèse topologique et géométrique des manipulateurs parallèles et hybrides

并行与混合操纵器的拓扑与几何综合

• 批准号: 203618-2006
• 负责人: Baron, Luc
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2007-01-01 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=362825
• 关键词: Synth; se; topologique; et; om

La synthèse topologique et géométrique de manipulateurs parallèles et hybrides est une tàches de conception extrèmement complexe qui nécessite un modèle géométrique générique non seulement de l'architecture mécanique (aussi appelée topologie) choisie, mais plutôt d'une famille topologique complète. L'objectif principal de ce programme de recherche est de développer des méthodes de modélisation topologique et géométrique qui sont utilisables dans un algorithme d'optimisation afin de produire de nouveaux designs de manipulateurs dont les performances seraient améliorées. Le premier objectif est de développer le concept de "carte topologique" que nous avons récemment proposé, afin de modéliser la topologie des manipulateurs séries, parallèles et hybrides. Ce nouveau concept est une extension des paramètres de Denavit-Hartenberg (DH) qui eux permettent la modélisation topologique et géométrique des manipulateurs séries seulement.  Le modèle DH permet la représentation de chaînes en série d'articulations prismatique (P) ou rotoide (R) (partie topologique du modèle DH) et les distances et orientations relatives entre les articulations (partie géométrique du modèle DH).  Le concept de carte topologique se distingue par rapport aux graphs (réseau d'articulations P et R) par l'ajout dans la description topologique du manipulateur des contraintes cinématiques permettant d'obtenir une mobilité connue de l'effecteur. Le second objectif est de développer des outils d'analyses et d'optimisation des performances à partir de ces cartes topologiques. Finalement, ces méthodologies seront implantées dans un algorithme génétique hybride (binaire/réel) afin d'automatiser le processus d'analyse et de conception topologique et géométrique des manipulateurs parallèles et hybrides. Les cartes topologiques seront codées sous forme binaire, alors que la géométrique des manipulateurs sera codées par des nombres réels, respectant ainsi la nature original de ces informations.  Des opérateurs de reproduction seront spécialement conçus pour bien contrôler l'évolution de la population de designs afin d'éviter le problème de convergence prématurée, qui est particulièrement difficile lors de la synthèse topologique et géométrique simultanée.

平行和混合操作者的拓扑和几何学是一个概念外的环节，它需要一个非机械建筑（也称为拓扑学）的几何学模型，迈斯是一个完整的拓扑学家族。研究计划的主要目标是阐述拓扑和几何建模方法，这些方法在操纵器新设计产品的优化算法中不可用，而这些新设计的性能不符合美国的要求。首先，我们提出了“carte topologique”的概念，以改进操纵者系列、平行和混合的拓扑。新概念是Denavit-Hartenberg（DH）参数的一种扩展，它允许操纵者系列的拓扑学和几何学建模。DH模型允许在棱柱（P）或旋转（R）系列关节上的摩擦力表示。（partie topologique du modèle DH）et les distances et orientations relatives entre les articulations（partie géométrique du modèle DH）. Le concept de carte topologique se distingue par rapport aux graphs（réseau d'articulations P et R）par l'ajout dans la description topologique du manipulateur des contraintes cinématiques permettant d'obtenir une mobilité connue de l'effecteur.第二个目标是在拓扑图的部分上对性能进行分析和优化。最后，将这些方法应用于一种混合几何算法（binaire/réel）中，使平行和混合操作者的拓扑和几何概念分析过程自动化。拓扑图的编码形式是二进制的，而操作者的几何学编码则是按规则的名称来编码的，这是这些信息的原始性质。为了更好地控制设计种群的进化，复制操作的特殊性在于解决了早熟收敛问题，这在拓扑图和几何图中尤为困难。