基于CAD文件的直角坐标机械手绘图算法的研究

摘要

本文结合基于图形图像处理的数控雕刻技术，开发了具有数控绘图功能的直角坐标机械手控制软件，使之能够对输入到机械手控制用PC机中的CAD图形进行识别转化处理，控制机械手在指定的位置以设定的速度绘制出CAD图形，同时具有路径优化的功能。
　　首先，本文根据对AutoDesk公司提供的DXF接口文件的分析，利用VC++6.0识别提取了CAD图形中的图元数据信息，并对提取的数据进行了优化处理。根据提取的数据，编写了基于数据采样直线插补算法、圆弧插补算法的运动控制命令。为了避免机械手在起、停阶段产生的抖动和冲击，设计了加减速功能。
　　其次，对绘图的路径进行了优化设计，根据TSP旅行商问题的求解算法思想，提出了适合于本系统的最短路径算法，得出了优化路径。
　　最后，本文介绍了直角坐标机械手硬件的组成原理及特性，并结合实际应用情况，讲述了控制模式和运动参数的设定。利用直角坐标机械手本体对数据提取优化，机械手绘图和绘图路径优化等三方面进行了试验，验证了绘图算法的可靠性和有效性，证明了直角坐标机械手数控绘图软件的实用性。

目录

基于CAD文件的直角坐标机械手绘图算法的研究

DRAWLING ALGORITHM RESEARCH OF THE CARTESIAN COORDINATE MANIPULATOR BASED ON CAD DOCUMENT

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外课题研究综述

1.3 课题研究的内容

第2章 直角坐标机械手绘图算法研究

2.1 CAD图形的图元识别、数据提取、数据优化

2.2 基于数据采样算法思想的直线插补、圆弧插补

2.3 运动过程中的加减速

2.4 基于直线插补、圆弧插补的机械手绘图

2.5 本章小结

第3章 直角坐标机械手绘图路径优化

3.1 机械手绘图路径优化

3.2 本章小结

第4章 直角坐标机械手硬件原理与实现

4.1 系统硬件构成

4.2 硬件系统的实现

4.3 本章小结

第5章 软件设计及绘图试验

5.1 人机界面介绍

5.2 绘图试验

5.3 本章小结

结论

参考文献

附录1部分源代码

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致谢