[发明专利]一种基于传热分析的工业机器人路径优化方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于传热分析的工业机器人路径优化方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、在工业机器人喷涂区域的范围内，确定工业机器人的喷涂路径曲线，对各路径曲线进行编号并排序；S2、对所有路径曲线进行遍历，求解路径曲线的组合优化，并求取路径曲线的最优时间序列；S3、根据最优时间序列对路径曲线进行离散化处理，选择喷涂距离作为优化参数，生成离散路径点集合并对其进行特征拾取，得到优化的路径点。本发明在未增加任何硬件设备或机器人路径生成难度的前提下提高了机器人经过曲率变化较大区域的扫掠速度均值，实现喷涂后均匀温度场分布，降低了基体表面的平均温度，从而解决了机器人路径的优化问题。

主权项

1.一种基于传热分析的工业机器人路径优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在工业机器人喷涂区域的范围内，确定工业机器人的喷涂路径曲线，对各路径曲线进行编号并排序；S2、对所有路径曲线进行遍历，求解路径曲线的组合优化，并求取路径曲线的最优时间序列；步骤S2中求解路径曲线的组合优化的方法具体为：采用以多样性控制为引导的改进遗传算法求解路径曲线的组合优化；步骤S2中以温度场采样点的方差最小为优化目标，求取路径曲线的最优时间序列，其方法具体为：构建基于最小温度方差的评价函数，通过多采样点温度与平均温度之间的方差关系，表征该条路径排列在基体表面形成的温度场均匀性；方差评价函数如下：其中，T_i是采样点的瞬态温度，是基体的平均温度，n为采样点个数；在喷枪按照n！条路径完成喷涂过程的瞬间，对基体表面各采样点的温度瞬态数据进行读取，并计算温度方差的值，取温度方差的最小值作为优化解；S3、根据最优时间序列对路径曲线进行离散化处理，选择喷涂距离作为优化参数，生成离散路径点集合并对其进行特征拾取，得到优化的路径点。