该文档主要探讨了在人工智能和机器学习的背景下,如何研究并应用5自由度(DOF)TriVariant-B机器人进行空间钢结构复杂相贯线的切割技术。相贯线是指空间钢结构中管道之间的复杂交线,这类切割任务对于机器人精确控制的要求非常高。
文档通过建立三维坐标系,利用平移和旋转的齐次坐标变换,对空间中的空心管进行了三维空间变换。通过这种方法,得出了在笛卡尔坐标系下的圆柱体通径的一般方程,并结合这些方程解出复杂相贯线的数学模型。这个模型适用于实际生产中具有较小圆度的钢管相贯线问题,为后续的软件模拟和轨迹规划打下了基础。
基于复杂相贯线的空间数学模型,考虑了坡口角度、切割角度以及切割方向等因素。文档利用机器人的逆运动学,进行末端执行器的轨迹规划。在相邻复杂相贯线段之间的过渡过程中,规划了末端执行器的位置和姿态,确保其过渡动作稳定、可靠,避免了切割过程中的不稳定性和误差。
此外,文档还运用了SolidWorks软件进行钢结构管件的建模,以及Vericut仿真软件来模拟切割过程。这有助于在实际操作前验证切割路径的有效性,减少错误和浪费,提高生产效率和质量。
实验部分总结了实践工程应用的经验,验证了所提出的方法和技术在实际环境中的可行性和效果。通过这种方式,文档不仅深入研究了人工智能和机器学习在空间钢结构切割中的应用,而且提出了创新性的解决方案,推动了机器人在复杂结构切割领域的技术进步。
这篇论文在人工智能和机器学习领域内,针对空间钢结构复杂相贯线切割的关键技术进行了深入研究,涵盖了从理论建模到实际操作的全过程,对提升机器人切割的精度和效率具有重要意义。同时,它也展示了多学科交叉(如数学、机械工程和软件技术)在解决实际工业问题中的协同作用。