[发明专利]基于多蚁群迭代寻优算法的焊接机器人路径规划方法

权利要求书

1.一种基于多蚁群迭代寻优算法的焊接机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

对焊接构件建立三维坐标轴，并读取焊接构件上所有焊接任务点的个数N_p以及各个焊接任务点的三维坐标；

读取用户设置的多台焊接机器人的起点坐标；

初始化多蚁群迭代寻优算法的初始参数；

通过多蚁群迭代寻优算法对多台焊接机器人的焊接路径进行迭代寻优，将寻找到的距离最短的路径作为最优路径结果输出；

对所述最优路径结果进行优化；

将优化后的路径与多台焊接机器人的起点坐标相结合作为多台焊接机器人的焊接路径规划结果输出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多蚁群迭代寻优算法的初始参数包括蚂蚁种群数量m_g、单个蚂蚁种群的蚂蚁数量m_a、信息素重要程度因子α、启发函数重要程度因子β、信息素挥发因子ρ、信息素释放因子Q、最大迭代次数N_max、启发函数η_ij、信息初始素浓度

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述蚂蚁种群数量m_g等于所述多台焊接机器人的个数；所述单个蚂蚁种群的蚂蚁数量m_a等于单个焊接机器人的焊接任务点数量，当1≤N_p≤100时，m_a＝40,当101≤N_p≤300时，m_a＝50,当N_p>300时，m_a＝60。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过多蚁群迭代寻优算法对多台焊接机器人的焊接路径进行迭代寻优，将寻找到的距离最短的路径作为最优路径结果输出，包括以下步骤：

初始化多蚁群迭代寻优算法的迭代次数N_C和列队蚂蚁编号K，令N_C＝1，K＝1；

分别对m_g个蚂蚁种群以及每个蚂蚁种群中的m_a只蚂蚁进行编号；

从m_g个蚂蚁种群中分别选出各个蚂蚁种群中编号为K的蚂蚁进行列队；

列队上的m_g只蚂蚁根据蚂蚁种群的编号顺序轮流在焊接构件上随机选择一个未被选过的焊接任务点，并根据该焊接任务点的三维坐标移动到该焊接任务点上；

判断K是否大于等于m_a；

如果否，则令K＝K+1，并执行从m_g个蚂蚁种群中分别选出各个蚂蚁种群中编号为K的蚂蚁进行列队的步骤；

如果是，则第N_C次迭代中焊接路径寻优过程结束，记录列队上的每一只蚂蚁的移动路径，并按照蚂蚁编号顺序将每一个蚂蚁种群中蚂蚁的移动路径进行组合得到第N_C次迭代寻优的焊接路径；

根据所述第N_C次迭代寻优的焊接路径对信息素进行更新；

判断N_C是否大于等于N_max；

如果否，则令N_C＝N_C+1，并执行分别对m_g个蚂蚁种群以及每个蚂蚁种群中的m_a只蚂蚁进行编号的步骤；

如果是，则迭代过程结束，将迭代过程中所找到的最优路径，作为寻优结果输出。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，焊接构件上每一个焊接任务点被选中的概率为其中，表示第l个蚂蚁种群的第k只蚂蚁从焊接任务点i移动到焊接任务点j的概率，allowk表示可以被选择的焊接任务点集合。