[发明专利]一种汽车门板焊点焊接路径规划方法

权利要求书

1.一种汽车门板焊点焊接路径规划方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1、通过图像处理与识别方法定位待测汽车门板上的焊点，并获得所述焊点的坐标信息，对各个所述焊点进行编码，设计适应度函数；

步骤S2、对所述步骤S1获得的焊点的坐标信息采用线性回归法获得初始焊接路径m个，构成初始焊接路径种群；

步骤S3、采用轮盘赌对所述初始焊接路径种群进行选择，得到h个初始焊接路径；

步骤S4、计算当前焊接路径种群的多样性程度值，对步骤S3中选择的初始焊接路径进行交叉、变异、逆转操作，获得进化焊接路径，其中所述交叉操作中的交叉概率为自适应交叉概率，所述变异操作中的变异概率为自适应变异概率，以所述多样性程度值作为所述自适应交叉概率以及所述自适应变异概率的参数之一；

步骤S5、对所述步骤S3获得的初始焊接路径以及所述步骤S4获得的进化焊接路径进行子代选择，其中，若进化焊接路径的适应度函数值大于初始焊接路径的适应度函数值，则保留进化焊接路径，否则以计算出的自适应概率保留进化焊接路径；

步骤S6、对步骤S2获得的初始焊接路径种群淘汰其中适应度函数值靠后的h个初始焊接路径，并加入所述步骤S5子代选择的焊接路径重组形成新一代的焊接路径；

步骤S7、若所述新一代焊接路径的代数小于最大代数，则从步骤S3开始重复执行上述步骤，否则，进化结束，从中获得适应度函数值最大的焊接路径，即为目标焊接路径。

2.根据权利要求1的所述路径规划方法，其特征在于，所述步骤S2包含以下步骤：

S2.1、假设线性回归法中的回归线为直线l1；

S2.2、计算该回归线在待划分焊点区域中的中心点；

S2.3、经过该中心点做该回归线的垂线，该垂线与该回归线将焊点区域划分为四个子区域；

S2.4、在上述每个子区域中递归执行步骤S2.1至S2.3，当某个子区域中的焊点数小于或等于4时，则焊点区域划分结束，获得多个最小焊点区域；

S2.5、选取某个最小焊点区域，随机选取该最小焊点区域中的一个焊点作为起始焊点，然后将最近的焊点添加为新的起始焊点，直到所有焊点都连接上为止，每个最小焊点区域与其它最近的最小焊接区域连接，直到所有的最小焊接区域都连接，获得一条焊接路径；

S2.6、循环执行步骤S2.5m次，即获得初始焊接路径种群。

3.根据权利要求1的所述路径规划方法，其特征在于，所述步骤S3中，适应度函数为路径总长度的倒数：

其中，F(c)为适应度函数，L(c)为路径总长度。

4.根据权利要求1的所述路径规划方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述当前焊接路径种群的多样性程度值的计算包括以下步骤：

设pop(t)＝(s_t,1,s_t,2,…,s_t,m)为第t代m个焊接路径，根据组成焊接路径的先后顺序，将当前焊接路径种群划分为N类，n_i(t)为第i类中所含的个体的数量，那么第t代焊接路径种群熵E(t)可描述为：

则焊接路径种群多样性程度ω(t)可表示为：

ω(t)＝E(t)/E_max

其中当N＝m，即焊接路径种群可划分成的类别数等于种群规模时，种群熵取最大值E_max＝logm。

5.根据权利要求1的所述路径规划方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述交叉概率P_c为：

其中，k为调节参数，交叉概率波动区间设定为[p_cmin,p_cmax]，ω为当前焊接路径的多样性程度值，若p_cp_cmin，则令p_c＝p_cmin。