[发明专利]基于关节臂机器人的最优打磨任务路径规划方法和装置

摘要

本发明公开了一种基于关节臂机器人的最优打磨任务路径规划方法和装置，基于模拟退火算法，从数据输入开始，依次经过路径生成，路径计算，路径更新，迭代控制，温度控制处理步骤，最终获得最优的打磨任务路径，从而大大减少了计算量，降低计算的复杂度，加快了处理速度，减少了计算时间，满足了实时处理的要求，并且降低了对软硬件的性能的要求，可以节约成本，降低了开发的难度，符合对高速化大规模生产模式的要求。

主权项

基于关节臂机器人的最优打磨任务路径规划方法，其特征在于，包括：步骤1、从目标零件的表面点云模型获取所述关节臂机器人的初始位置点P0和所述目标零件表面需要打磨处理的n个加工引导点qi组成长度为n+1的打磨加工路径S1＝{qi}(i＝0→n)，设置温度T为T0，设置l为0，其中，当i＝0所对应的q0为所述关节臂机器人的所述初始位置点P0，所述加工引导点qi所对应的三维位置坐标为(xi,yi,zi)，所述xi为所述加工引导点qi在x轴的坐标值，所述yi为所述加工引导点qi在y轴的坐标值，所述zi为所述加工引导点qi在z轴的坐标值，所述T0为初始温度；步骤2、随机生成在两个相异的正整数k和m，将所述打磨加工路径S1中对应所述第k个所述所述加工引导点qk与对应所述第m个所述所述加工引导点qm互相交换位置从而生成打磨加工路径S2，其中，所述k的取值区间为[0,n]，所述m的取值区间为[0,n]，所述k小于所述m；步骤3、在利用路径长度计算公式f(S)计算所述打磨加工路径S1的路径长度f(S1)和所述打磨加工路径S2的路径长度f(S2)之后，计算所述路径长度f(S2)与所述路径长度f(S1)的路径长度差df＝f(S2)‑f(S1)，其中所述路径长度计算公式f(S)＝Σ(j＝1→n)((xj‑x(j‑1))2+(yj‑y(j‑1))2+(zj‑z(j‑1))2)；步骤4、当df<0，将所述打磨加工路径S1更新为所述打磨加工路径S2，当df≥0，计算接受概率P＝exp(‑df/T)，并且产生在[0,1]区间均匀分布的随机数R，若所述接受概率P大于或等于所述随机数R，将所述打磨加工路径S1更新为所述打磨加工路径S2，若所述接受概率P小于所述随机数R，所述打磨加工路径S1保持不变；步骤5、更新所述l＝l+1，当所述l≤L，跳转至所述步骤2，当所述l>L，更新所述l＝0，执行步骤6，其中所述L为预设的Metropolis链长；步骤6、更新所述温度T＝g*T，当所述温度T≤Tend，跳转至所述步骤2,当所述温度T>Tend，输出所述打磨加工路径S1，其中所述g为大于0小于1的系数，所述Tend为结束温度。