[发明专利]一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法

权利要求书

1.一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，其特征在于，将拆卸点之间机器人避碰轨迹的运动时间加入拆卸序列规划的优化目标中，采用智能算法得出符合优化目标的最优拆卸序列；

所述智能算法具体如下：

A、建立机器人拆卸信息模型用来生成可行的拆卸序列；

B、建立机器人避碰模型并计算出考虑机器人避碰轨迹的拆卸时间；

C、利用优化的离散蜜蜂算法进行机器人拆卸序列规划。

2.根据权利要求1所述的一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、建立考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸信息模型；

S2、建立机器人避碰模型，利用机器人避碰算法计算出考虑机器人避碰轨迹的拆卸时间；

S3、确定机器人拆卸序列规划的优化目标；

S4、利用优化的离散蜜蜂算法，设计邻域搜索算子，对所得的机器人拆卸序列进行邻域搜索；

S5、利用优化的离散蜜蜂算法对所得的机器人拆卸序列进行全局搜索，并根据适应度函数更新当前全局最优解；

S6、判断是否达到迭代终止条件，若是，则输出最优拆卸序列，若否，则返回执行步骤S4。

3.根据权利要求2所述的一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

S11、对被拆卸产品的零件进行编号，根据零件之间的拆卸约束关系建立空间干涉矩阵；

S12、分析所述空间干涉矩阵，生成被拆卸产品的可行拆卸序列。

4.根据权利要求2所述的一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21、将机器人的机械臂由线段建模代替，障碍物及被拆卸的产品由圆柱体包围盒建模代替；

S22、根据机器人运动轨迹的起始点和目标点确定无障碍物情况下的关节运动速度；

S23、在机器人运动过程中计算机器人各个机械臂离障碍物的最短距离，从而确定机器人离障碍物的最短距离；

S24、根据确定的最短距离在机器人相对应的机械臂上施加一个排斥向量来控制机器人与障碍物保持一定的安全距离；

S25、机器人根据所述无障碍物情况下的关节运动速度，并结合排斥向量带来的关节速度变化进行避碰运动，直至到达目标点；

S26、选取不同的起始点和目标点，重复步骤S22～步骤S25，并计算出被拆卸产品任意两个拆卸点之间避碰轨迹运动时间，加入机器人拆卸序列规划的优化目标中。

5.根据权利要求2所述的一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

S31、确定机器人拆卸序列规划的总优化目标为总拆卸时间；

S32、将总拆卸时间拆分为各个零件的基本拆卸时间、拆卸工具切换时间、拆卸点之间避碰轨迹运动时间三部分；

所述机器人拆卸序列规划的总优化目标为为：

其中，n表示被拆卸产品零件的个数，t_b(P_i)表示被拆卸产品各个零件的基本拆卸时间，t_t(P_i,P_i+1)表示拆卸工具的切换时间，t_m(P_i,P_i+1)表示任意两个拆卸点之间避碰轨迹运动时间。

6.根据权利要求2所述的一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

S41、初始化种群和相关参数；

S42、选取精英蜂和精英蜂的跟随蜂使用交换算子、插入算子和翻转算子进行邻域搜索；

S43、选取挑选蜂和挑选蜂的跟随蜂进行邻域搜索；

S44、对各邻域的最优解进行交叉变异操作。