[发明专利]一种剑栅传送机构的动态预调整方法

权利要求书

1.一种剑栅传送机构的动态预调整方法，其特征在于，所述剑栅传送机构包括沿传输方向排列的多组剑栅，每组所述剑栅包括多个排成一列的支撑结构，每个所述支撑结构带有两个支撑点，且所述支撑点上设有吸盘，用于吸附钢板；每个所述支撑结构配有一个电机，用于带动两个支撑点在水平方向360度转动；

所述方法包括：

将切割图形在预定长度钢板上进行排版，确定机床切割轨迹；

随机产生N组初始种群，每组所述初始种群中包括n个角度变量，对所述角度变量进行编码；其中：所述角度变量为在每个所述支撑结构中两个所述支撑点连线与设定初始位置之间的夹角，且所述夹角的范围在0-360°之间；n为位于单个切割图形内的支撑结构的数量；

基于预定目标条件分别计算每组所述初始种群的适应度值，所述预定目标条件包括判断单个切割图形的轮廓与位于其中的每个支撑点是否存在重合；

选取所述适应度值最小的一组种群直接遗传至下一代种群，剩余种群根据设定概率依次进行选择、交叉和变异操作，形成下一代种群；

重新执行基于预定目标条件分别计算每组种群的适应度值，直至达到设定的迭代次数为止，输出预定长度内每个所述支撑点避开所述机床切割轨迹的最优角度；

在所述剑栅进入激光切割区域前，控制相应位置的电机按照对应的最优角度对所述支撑结构进行调整。

2.根据权利要求1所述的剑栅传送机构的动态预调整方法，其特征在于，所述基于预定目标条件分别计算每组所述初始种群的适应度值，包括，对于每组所述初始种群：

若单个切割图形的轮廓与位于其中的支撑点存在重合，则将所述支撑点对应的支撑结构的第一适应度评分记为：F1(B_i)＝x，其中B_i表示第i个支撑结构，x取值为远超过1的定值；

否则将不重合支撑点对应的支撑结构的第一适应度评分记为：F1(B_i)＝1；

取单个切割图形中所有支撑结构的第一适应度评分总和作为当前编码角度下的所述初始种群的适应度值。

3.根据权利要求2所述的剑栅传送机构的动态预调整方法，其特征在于，所述预定目标条件还包括判断单个切割图形中的每个支撑点是否均匀分布；则所述基于预定目标条件分别计算每组所述初始种群的适应度值，还包括，对于每组所述初始种群：

获取每个所述支撑结构的两个支撑点在当前机构XY坐标系下的坐标分量(Xi,Yi)；分别对比所述切割图形内的所有支撑点的Xi、Yi是否相同，若有相同的Xi或Yi，则将相同坐标分量的两组支撑结构的第二适应度的第一部分评分记为：f1(B_i)＝y，其中y取值为远超过1的定值；否则将不同坐标分量的支撑结构的第二适应度的第一部分评分记为：f1(B_i)＝1；

对于两两相邻的两个支撑结构以及首尾两个支撑结构，分别计算前支撑结构的两个支撑点与后支撑结构的两个支撑点之间的最短直线距离，共四种组合方式，取其中的最小值记为Li，将所述第二适应度的第二部分评分记为：其中Ls为单个切割图形的周长；则所述支撑结构的第二适应度的总评分记为：

则单个切割图形中所有支撑结构在当前编码角度下的适应度评分为：

其中，f_j表示第j个初始种群的适应度评分；k₁、k₂为权重系数。

4.根据权利要求1所述的剑栅传送机构的动态预调整方法，其特征在于，所述对所述角度变量进行编码，包括：

对每个所述角度变量，在其域值内生成一个随机二进制数构成一个染色体，且要求转换成十进制后数值在0-360°之间。

5.根据权利要求1所述的剑栅传送机构的动态预调整方法，其特征在于，剩余种群根据设定概率进行选择操作，包括：

在N-1种群中选取适应度值小的几组种群作为下一代种群。

6.根据权利要求4所述的剑栅传送机构的动态预调整方法，其特征在于，剩余种群根据设定概率进行交叉操作，包括：

在执行完选择操作后的剩余种群中，按照设定的交叉概率选择作为父辈的几组种群；将父辈种群中的每个染色体的两个二进制位数随机交换，生成新的染色体。