金属曲面的计算性设计与人机协同建造参数驱动下金属曲面的计算性设计与多主体协同建造方法

摘要

金属自由曲面设计与形成存在脱节现象，制造约束难以预先设定，人机协同效率较低，针对这些情况，形成了一种参数激发的金属曲面计算性设计与多主体协同形成一体化方法。首先把 NURBS 曲面当作核心几何表现形式，把曲率、板厚、成形半径这些工艺限制明确地纳入到参数空间当中，创建起既考虑几何逼近，又顾及结构性能，还牵涉制造成本的多目标改良模型。接著给出了人–机–测量多主体系统架构，经由任务参数化编码以及协同调度策略，把改良后的曲面家族转变成可执行装配任务。以六组具有不同曲率和尺度的样板展开实体验证，结果表明当 RMSE 控制在 4.2mm 以内时，总工期平均缩减约 22%，机器人利用率明显改进，人工平均 RPE 下降约 2 级，这显示该方法既能保障几何精度，又能有效地提升营造效率并且减小人机负担。