[发明专利]基于黏菌-蚁群融合算法的汽车焊点路径规划方法

说明书

本发明涉及一种基于黏菌‑蚁群融合算法的汽车焊点路径规划方法，该方法利用黏菌算法对要进行路径规划的焊点进行路径寻优，得到管道模型，再根据管道模型筛选出优质管道，从而得到固定点对集合，然后再采用蚁群算法对要进行路径规划的焊点进行路径寻优，得到第一条路径，在寻优的过程中，按照优质管道固定选择规则确定蚁群算法将要访问的下一个路径点；对蚁群算法进行循环迭代，直至满足设定的迭代次数后，结束迭代，得到全部的路径；根据全部路径确定最优路径。本发明利用固定点对集合可以简化数据集，减少蚁群算法的访问点的数量，有效提高算法收敛速度，同时在一定程度上减少了蚁群算法陷入局部最优的概率，增加了蚁群算法最优路径的选择概率。

技术领域

本发明涉及汽车控制加工技术领域，特别是涉及一种基于黏菌-蚁群融合算法的汽车焊点路径规划方法。

背景技术

现今汽车产业飞速发展，需求量逐年增长，同时为满足消费者外观与性能上的需求，汽车生产周期逐渐变短，提高生产效率尤为重要。由于汽车车身焊点多达3000-5000个，超过三分之二以上的焊点都由机器人来完成，庞大且不规律的焊点分布，致使合理规划焊接路径成为提高效率的关键因素。传统路径规划方法中应用较多的是蚁群算法，且取得了很好效果，但无论是算法本身还是其改进算法，都仍然存在算法易陷入局部最优解、收敛速度慢的不足，导致汽车生产效率不能得到进一步的提高。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中利用蚁群算法进行焊点路径规划时存在的易陷入局部最优解、收敛速度慢，导致汽车生产效率不能得到进一步提高的问题，提供一种基于黏菌-蚁群融合算法的汽车焊点路径规划方法，该方法本发明使用“优质管道”固定选择规则的黏菌-蚁群融合算法，构思合理、设想新颖，可通过降低访问点的点数有效提高算法收敛速度，同时可有效调高算法的寻优能力，使路径规划更接近最优结果，适于汽车焊点轨迹规划及相关路径寻优问题的应用。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种基于黏菌-蚁群融合算法的汽车焊点路径规划方法，包括以下步骤：

步骤S1：采用黏菌算法对要进行路径规划的焊点进行路径寻优，得到管道模型；所述步骤S1具体包括以下步骤：

步骤S1.1：完成变量初始化，计算全部焊点中每两个焊点对应的管道的长度；

步骤S1.2：计算各个焊点的压强值；

步骤S1.3：根据每两个焊点对应的管道的长度、各个焊点的压强值和各个管道的传导性计算各个管道的流量值；

步骤S1.4：对各个管道的传导性进行更新；

步骤S1.5：判断各个管道的更新后的传导性是否满足迭代终止条件，若是，则结束迭代，得到各个管道的最终流量值；若否，则返回步骤S1.2；其中，迭代终止条件为各个管道的更新后的传导性与步骤S1.3中对应管道的传导性之差的绝对值小于或者等于阈值；

步骤S1.6：根据各个管道的最终流量值，确定管道模型；

步骤S2：根据管道模型筛选出路径寻优过程中的优质管道，并将每一个优质管道的两端点作为一个点对，得到由各个优质管道对应的点对组成的固定点对集合；根据管道模型筛选出路径寻优过程中的优质管道的过程具体包括以下步骤：

以管道模型中的任意一个管道作为目标管道，判断目标管道是否满足选择条件，若是，则将目标管道确定为优质管道；其中选择条件为：目标管道的流量值大于流量值阈值且目标管道的长度小于长度阈值；

将目标管道遍历管道模型中的全部管道后，得到路径寻优过程中的全部的优质管道；