基于傅里叶描述子的四杆机构连杆曲线复演研究

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1、硕士学位论文基于傅里叶描述子的四杆机构连杆曲线复演研究作者姓名聂雪华学科专业机械设计及理论指导教师王枫红教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2015年4月Theresearchoffour-barlinkagecurves’replaybasedonFourierdescriptorsMaster'sDissertationofSouthChinaUniversityofTechnologyCandidate:NieXuehuaSupervisor:Prof.WangFenghongSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,

2、China分类号：TN713；TH6学校代号：10561学号：201220101069华南理工大学硕士学位论文基于傅里叶描述子的四杆机构连杆曲线复演研究作者姓名：聂雪华指导教师姓名、职称：王枫红教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：机械设计及理论研究方向：CAD与计算机图形学应用论文提交日期：2015年4月23日论文答辩日期：2015年6月7日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：陈锦昌委员：邓学雄陶冶唐少辉赖朝安华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引

3、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:j曹章日期.年/月？日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，艮h研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文

4、的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。ef不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：甚f伞曰期：指导教师签名：j卜日期：摘要四杆机构连杆平面上的点可以实现多种多样的连杆曲线，仅从直观上分析，就可以大致的分为水滴形、卵形、椭圆形、镰刀形、8字形和弯月形等6种形状，工业中常常利用它来复演生产实际现场中要求的轨迹。例如，在零件加工过程中，当需要加工的零件外形轮廓符

5、合连杆平面上某特定点的运动轨迹时，只需把相应的车刀安装在连杆平面上的该特定点位置，则可加工出所需的零件。因此，寻找一种解决方案可以快速的得到实现期望曲线所需的四杆机构参数具有重要的现实意义。然而，由于连杆曲线与它对应的四杆机构参数之间存在着极为复杂的非线性关系，使得直接研究它们之间的关系非常困难。本文将采用间接综合法来实现期望曲线的复演，间接综合法的关键问题之一是连杆曲线特征参数的提取；另一个重要问题是期望曲线特征参数与数据库中特征参数进行匹配的问题。针对这两个问题，本文做了以下研究工作。首先，关于连杆曲线特征参数的提取，本文在比较现有各种连杆曲线特征参数提取方法的优缺点

6、基础之上，基于傅里叶描述子的低频分量能够很好的描述物体边界的整体形状理论，引入了傅里叶描述子作为连杆曲线的特征参数。并且通过matlab软件编程，实现了连杆曲线的傅里叶描述子表示。同时，基于傅里叶描述子这一特征参数，建立了连杆曲线的数值图谱库。其次，关于期望曲线特征参数与数据库中特征参数进行匹配识别的问题，基于BP神经网络具有极强的非线性映射能力和很好的泛化能力，本文提出采用BP神经网络识别算法进行匹配。将数值图谱库中的数据作为样本来训练构建好的BP神经网络，网络训练成功后，在BP神经网络的输入端输入期望曲线的特征参数，则在输出端即可得到相应的四杆机构尺寸参数。最后，本文

7、通过matlab编程实现了“基于傅里叶描述子的四杆机构连杆曲线复演软件系统”。在此基础上，本文选取了五种典型的连杆曲线作为期望曲线对“基于傅里叶描述子的四杆机构连杆曲线复演软件系统”进行测试，测试结果表明：采用傅里叶描述子作为连杆曲线特征参数来实现期望曲线的复演取得了很好的效果。关键词：四杆机构；连杆曲线；傅里叶描述子；BP神经网络；曲线复演IABSTRACTPointoffour-barlinkagemechanismontheplanecanachieveavarietyoflinkagecurves.Onlyfromth