基于Alpha Shapes三维重建原理的机器人工作空间求解方法

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2014.09.043

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基于Alpha Shapes三维重建原理的机器人工作空间求解方法

更新时间：2025-04-03

- 基于Alpha Shapes三维重建原理的机器人工作空间求解方法
- Vol. 38, Issue 9, Pages: 27-29+59(2014)
- 作者机构：
  
  四川大学制造科学与工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2014.09.043
  CLC： TP242
- Published：2014
- 稿件说明：
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[1]范启忠,陈是扦,刁燕,罗华,王强.基于Alpha Shapes三维重建原理的机器人工作空间求解方法[J].机械传动,2014,38(09):27-29+59.

[J]. 2014, 38(9): 27-29+59.
[1]范启忠,陈是扦,刁燕,罗华,王强.基于Alpha Shapes三维重建原理的机器人工作空间求解方法[J].机械传动,2014,38(09):27-29+59. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2014.09.043.

[J]. 2014, 38(9): 27-29+59. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2014.09.043.

摘要

工作空间是机器人的一个重要运动学指标

对工作空间进行分析是手术机器人结构优化和手术规划的重要环节。首先应用蒙特卡罗法求解得到了工作空间点云;采用按角度划分法对工作空间点云进行了边界提取;基于所提取的边界点

运用Alpha Shapes算法对工作空间进行了三维重建。相比传统工作空间曲面求解方法

该算法可以通过调整参数来适应不同类型的工作空间

具有很好的精度和通用性。最后运用数值积分方法求解出了工作空间体积

为机器人实施手术奠定了基础。

Abstract

The workspace is an important kinematics index of robot and workspace analysis of a surgical robot is a key link in structural optimization and surgery planning.First

the point cloud of workspace is generated by using the Monte Carlo method and the boundary extraction method of partitioning by angle is put forward to get the boundary points of the point cloud.On the basis of the boundary points

the Alpha Shapes algorithm is employed to reconstruct the workspace.Compared with conventional workspace surface solving method

this method has higher precision and better versatility

for it is convenient to adjust theαvalue according to different workspace types.Finally

the volume of the workspace is calculated with numerical integration method

a foundation for robot carrying out surgery is provided.

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