基于RBF神经网络的虚拟轴机床末端刀具运动位姿实时检测研究.pdf

《基于RBF神经网络的虚拟轴机床末端刀具运动位姿实时检测研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期机械设计与制造2012年3月MachineryDesign&Manufacture93文章编号：1001—3997(2012)03—0093—03基于RBF神经网络的虚拟轴机床末端刀具运动位姿实时检测研究术高国琴薛娌张义贞(江苏大学电气信息工程学院，镇江212013)Real—timeposemeasurementfortOOlOfavirtuaIaxismachinetoolbasedonaRBFNNGAOGuo-qin，XUELi，ZHANGYi-zhen(SchoolofElectricalandInformationEngineering，Jiangs

2、uUniversity，Zhenjiang212013，China)；【摘要】实现虚拟轴机床末端刀具位姿的实时检测目前仍然是虚拟轴机床在数控加工领域实现{}高精度控制和产_,lkiL的障碍之一。针对六自由度虚拟轴机床的末端刀具位姿检测进行研究。首先对虚{l拟轴机床进行运动学分析，然后以虚拟轴机床末端刀具的位姿逆解作为神经网络的训练样本，构建结i}构自适应确定的RBF神经网络，实现虚拟轴机床从关节变量空间到工作变量空间的映射，最后利用已{i训练好的RBF神经网络实现虚拟轴机床末端刀具位姿的实时检测。实验结果表明：利用该方法实现虚i；拟轴机床末端刀具运动位姿的检测不仅具

3、有可行性，而且具有较高的检测精度，为虚拟轴机床末端刀《；具的直接闭环高精度控制奠定了基础。；；关键词：虚拟轴机床；结构自适应；RBF神经网络；位姿检测{}【Abstract】Real—timeposemeasurementforterminaltoolof0virtualaxismachinetoolisstilloneof；；obstaclestoachievehigh-precisioncontrolandindustrializationinthefieldofdigitalcontrolprocessing．{}Posemeasurementoftoolfo

4、r6-DOFvirtualaxismachinetoolisaddressedinthispaper．Firstly，thekine-{lmaticsanalysisofthevirtualaxismachinetoolismade，thenwithposeinverseofterminaltoolofvirtuali}axismachinetooz傩neuralnetw。rktrainingsamples，。RBFneMralnetw。rkidentifedself-adaptive{lstructureisestablished，SOthatvirtualaxi

5、smachinetoolrealizesmapfromjointvariablespacetoworkvari一2》ablespace．Finally，theneuralnetwork，whichhavebeentrained，isappliedtoachievethereal—timepose《lmeasurementofits’too1．Experimentalresuhsshowthat：themethodisnotonlyeffectiveandhigh-precisioni；tomeasurethepositionoftoolofthevirtualaxi

6、smachinetoolusingRBFneura／networkidentifedwith《；seIf-adaptivestructure，whichlaysthefoundationfordirectclosedcontrolofvirtualaxismachinetoo1．；；Keywords：Virtualaxismachinetool；Self-adaptivestructure；RBFneuralnetwork；Posemen-；》surement《中图分类号：TH16，TP216文献标识码：A位姿检测。目前，关于并联机构动平台的位姿检测方法主要分为1引

7、言三类：第一类有诸如激光、CCD扫描或超声波探测的物体位姿检虚拟轴机床(VirtualAxisMachineTools)(又称并联机床)是测方法、基于经纬仪的位置检测方法等131。这类方法是从机器的外机器人技术、机床结构技术、数控技术等多学科交叉结合的产物，部进行测量，测量精度较高，但测量范围难以覆盖到并联机构的具有高精度、高刚性、高速度、高加速度、高柔性、高灵活性、推力全部工作空间，且测量的后续处理较复杂；第二类是在机构上附大、重量轻等优异性能llI。在虚拟轴机床的研究中，为了更好地实加测量装置。该类方法中某些关节容易与并联机构的支链产生干现对末端刀具的控制，