Co-Optimization of Tool Orientations, Kinematic Redundancy, and Waypoint Timing for Robot-Assisted Manufacturing

要約

本稿では、ロボット支援製造の品質を向上させるための、同時かつスケーラブルな軌道最適化手法を紹介します。
私たちの方法では、多数のウェイポイントを含む入力ツールパス上でツールの方向、運動学的冗長性、ウェイポイントのタイミングを同時に最適化し、製造上の制約を組み込みながら運動学的滑らかさを向上させます。
それとは異なり、既存の方法では常にそれらを分離した方法で決定します。
ツールパス上の多数のウェイポイントに対処するために、コア外の方法で軌道を最適化する分解ベースの数値スキームを提案します。これは効率を向上させるために並行して実行することもできます。
ロボット支援積層造形の例で私たちの方法のパフォーマンスを実証するために、シミュレーションと物理実験が実施されました。

要約(オリジナル)

In this paper, we present a concurrent and scalable trajectory optimization method to improve the quality of robot-assisted manufacturing. Our method simultaneously optimizes tool orientations, kinematic redundancy, and waypoint timing on input toolpaths with large numbers of waypoints to improve kinematic smoothness while incorporating manufacturing constraints. Differently, existing methods always determine them in a decoupled manner. To deal with the large number of waypoints on a toolpath, we propose a decomposition-based numerical scheme to optimize the trajectory in an out-of-core manner, which can also run in parallel to improve the efficiency. Simulations and physical experiments have been conducted to demonstrate the performance of our method in examples of robot-assisted additive manufacturing.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google