求解机器人路径规划的智能优化算法

智能优化算法

第39卷第4期2009年4月

雹珲俄

Ekc仃icWeldingMachine

V01.39No.4Apr.2009

一种求解机器人路径规划的智能优化算法

敏,胡中华

(南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210016)

摘要:为了解决汽车白车身焊接机器人路径规划不合理的问题,将路径规划问题抽象为TSP问题的

数学模型,分析了蚁群算法并将该算法应用于求解该问题。采用MaIlab语言对典型的机器人焊接路径规划实例进行编程仿真,结果表明:不仅能够克服早熟现象,而且能够加快收敛速度,可以有效快速解决焊接机器人路径规划问题。

关键词:蚁群算法;旅行商问题;组合优化;焊接路径优化;白车身中图分类号:TG409

Research

on

文献标识码:A

文章编号:1001—2303(2009)04-4)090—03

onan

robotpathplanningbased

intelligentoptimizationalgorithm

ZHAOMin,HUZhong—hua

(AutomationCollege,Nanjing

Abstract:In

order

to

UniversityofAeronauticsand

auto

Astronautics,NaMing210016,China)

solvetheproblemofsomecar-Bodyinwhiteweldingrobotspathplanningreasonablyandeffectively.This

paperabstractstheproblemof

robotpathplanningintoTSPmathematicalmodel.ACOalgorithmisanalyzedandusedtosolvethe

problem,Finally,atypicalrobotweldingpathplanningsampleissimulatedbyusingthelanguageofalgorithm

can

Matlab.The

resultshowsthatthis

avoid

pm—maturityandadvanceeonstringency.It

Call

solvetheproblemeffectivelywithfasterspeed.

Keywords:ACO;TSP;combinatorialoptimization;weldingpathoptimizing;ear-bodyinwhite

前言

为了稳定地保证焊接质量,提高生产效率,改

侧,采用机器人手持焊钳、工件静止不动的焊接方式,如图1所示。各工位的零件同步移动,无交义或回流,没有人工干预。通过分析轿车自车身装焊单元,发现焊接单元中的点焊机器人运动路径规划具有如下特点[21:

善丁人的劳动条件,轿车白车身装焊单元中大量采用机器人来完成点焊工作,其焊接质量的优劣对整车质量起着决定性作用【11。所以,白车身焊接生产线的规划尤为重要,它是制造出高质量、低成本的车身并提高生产效率的关键。因此,点焊机器人工位规划是白车身焊接生产线规划的重要组成部分,而在焊接机器人工位规划中,焊接路径规划又是工位规划的重点之 。但是,目前白车身焊接机器人路径规划方案不够完善,经常发生机器人作业顺序不合理的情况,导致生产周期过长,影响了整条焊接线的生产。在此对焊接路径进行优化,以减少机器人工位的生产时间,缩短整体工时,提高生产效率。

圈1白车身机器人焊接

白车身焊接的特点

自车身焊接过程中,机器人固定在白车身两

收稿日期:2009-02—19

(1)焊点数量多。焊点多达4分组后群体规模减少。

000-5

000个,但经

基金项目:江苏省重点实验室开放基金资助项目(QC2嘲

作者简介:赵敏(1959_-)。男.江苏南京人.教授,博上生导师,

主要从事群体智能算法、计算机测控的研究工作。

(2)使用焊接方法多。如电阻焊、气体保护焊、螺栓焊、激光焊等,但以电阻焊为主。

求解机器人路径规划的智能优化算法

(3)对焊接技术要求高。对焊接产品尺寸精度要

万方数据

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