基于丝束增减位置动态调整的自动丝束铺放路径覆盖性优化

蒋敏^1,2,3，吴保林^1,2,3

1. 中国科学院自动化研究所精密感知与控制研究中心2. 中国科学院大学计算机与控制学院

摘 要：自动丝束铺放(Automated Fiber Placement,简称"AFP")是一种先进的复合材料成型方法,可广泛应用于航空航天、风电、新能源汽车等领域。在丝束铺放过程中,由于构件外形的复杂性,相邻铺放路径之间的距离不能保持恒定,很容易产生丝束重叠和间隙等缺陷。通过应用丝束增减操作,可以减少丝束重叠和间隙的产生。现有的方法都是选取固定的丝束增减位置,缺乏关联构件几何特征的综合考虑。通过分析不同情形下丝束重叠和间隙的产生原因及覆盖区域计算方式,提出了一种基于丝束增减位置动态调整的丝束路径覆盖性优化方法,该方法能够有效减少铺放过程中丝束重叠和间隙的产生。最后,通过开展一系列计算及仿真实验,证明了该优化方法的有效性。

关键词：复合材料;自动丝束铺放;丝束路径覆盖性;丝束增减;