基于混合離散粒子群算法的焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃
本文關(guān)鍵詞:基于混合離散粒子群算法的焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:焊接是現(xiàn)代制造業(yè)中占據(jù)重要地位的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。與人力勞動(dòng)相比,機(jī)器人具有高速、高效、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),焊接機(jī)器人的廣泛使用大大提高了生產(chǎn)效率。在實(shí)際焊接生產(chǎn)過(guò)程中,一臺(tái)機(jī)器人要完成數(shù)量眾多的焊點(diǎn)焊接任務(wù)。因此,如何安排這些焊點(diǎn)的焊接順序,合理的規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的焊接路徑,對(duì)減少焊接時(shí)間,提高焊接機(jī)器人的生產(chǎn)效率有著非常重要的意義。 粒子群算法是Kennedy和Eberhart于1995年提出的一種群智能仿生優(yōu)化算法。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展,該算法在各種實(shí)踐應(yīng)用中已經(jīng)體現(xiàn)出其優(yōu)異的性能和巨大的發(fā)展?jié)摿。本論文主要研究的是焊點(diǎn)任務(wù)分配己定的前提下的單臺(tái)焊接機(jī)器人的三維路徑規(guī)劃。在綜合分析了目前各種路徑規(guī)劃方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文選擇粒子群算法來(lái)研究焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃問(wèn)題。 首先針對(duì)傳統(tǒng)粒子群算法在一些復(fù)雜應(yīng)用中容易陷入局部最優(yōu)點(diǎn)而不能找到全局最優(yōu)點(diǎn)的問(wèn)題,提出一種基于雙混沌映射的自適應(yīng)粒子群算法。然后分析了三維路徑規(guī)劃問(wèn)題的模型一一旅行商問(wèn)題。通過(guò)結(jié)合光學(xué)尋優(yōu)算法、遺傳算法和混沌優(yōu)化,提出了一種混合離散粒子群算法,并通過(guò)仿真測(cè)試驗(yàn)證了其性能。然后將所改進(jìn)的算法用于求解三維路徑規(guī)劃問(wèn)題,并通過(guò)2個(gè)案例進(jìn)行仿真測(cè)試驗(yàn)證了混合離散粒子群算法在求解三維路徑規(guī)劃問(wèn)題時(shí)的算法性能。最后利用Visual C#2010編寫(xiě)了焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃仿真應(yīng)用系統(tǒng),并通過(guò)一個(gè)案例進(jìn)行測(cè)試,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】:焊接機(jī)器人 路徑規(guī)劃 粒子群算法 混合離散粒子群算法
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TG409;TP242
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 引言10-11
- 1.2 焊接機(jī)器人國(guó)內(nèi)外應(yīng)用與研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 焊接機(jī)器人的分類12-15
- 1.4 選題背景及意義15
- 1.5 論文主要工作及內(nèi)容安排15-17
- 第2章 焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃17-28
- 2.1 焊接機(jī)器人規(guī)劃技術(shù)17-19
- 2.1.1 焊接機(jī)器人任務(wù)規(guī)劃17
- 2.1.2 焊接機(jī)器人焊接參數(shù)規(guī)劃17-18
- 2.1.3 焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃18
- 2.1.4 焊接機(jī)器人軌跡規(guī)劃18-19
- 2.2 路徑規(guī)劃的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)19-22
- 2.2.1 國(guó)外路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀19-20
- 2.2.2 國(guó)內(nèi)路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀20-21
- 2.2.3 路徑規(guī)劃技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)21-22
- 2.3 路徑規(guī)劃算法22-25
- 2.3.1 路徑規(guī)劃的傳統(tǒng)方法22-23
- 2.3.2 路徑規(guī)劃的智能方法23-25
- 2.4 路徑規(guī)劃算法的選擇25-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第3章 基于雙混沌映射的自適應(yīng)粒子群算法28-43
- 3.1 引言28
- 3.2 混沌的概念和特點(diǎn)28-30
- 3.3 粒子群優(yōu)化算法30-31
- 3.4 混沌粒子群優(yōu)化算法31-32
- 3.5 基于雙混沌映射的自適應(yīng)粒子群算法32-36
- 3.5.1 由Tent映射產(chǎn)生初始種群33
- 3.5.2 粒子自逃逸策略33-34
- 3.5.3 自適應(yīng)慣性權(quán)重策略34-35
- 3.5.4 算法步驟35-36
- 3.6 實(shí)驗(yàn)仿真測(cè)試36-42
- 3.7 本章小結(jié)42-43
- 第4章 基于改進(jìn)粒子群算法的三維路徑規(guī)劃43-65
- 4.1 問(wèn)題的描述與建模43-44
- 4.2 求解旅行商問(wèn)題的離散粒子群算法44-46
- 4.3 求解旅行商問(wèn)題的改進(jìn)離散粒子群算法46-50
- 4.3.1 路徑的編碼方式46-47
- 4.3.2 光學(xué)尋優(yōu)初始化47
- 4.3.3 粒子的速度和位置47-48
- 4.3.4 粒子信息交流策略48-49
- 4.3.5 混沌優(yōu)化策略49-50
- 4.3.6 算法步驟50
- 4.4 算法仿真測(cè)試50-55
- 4.4.1 編程工具M(jìn)ATLAB簡(jiǎn)介50-51
- 4.4.2 仿真測(cè)試51-55
- 4.5 焊接機(jī)器人三維路徑規(guī)劃55-64
- 4.5.1 焊接機(jī)器人三維路徑規(guī)劃步驟55-56
- 4.5.2 三維路徑規(guī)劃仿真測(cè)試案例156-60
- 4.5.3 三維路徑規(guī)劃仿真測(cè)試案例260-64
- 4.6 本章小結(jié)64-65
- 第5章 焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃仿真系統(tǒng)65-71
- 5.1 焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃仿真系統(tǒng)框架65
- 5.2 仿真系統(tǒng)功能展示65-70
- 5.2.1 焊點(diǎn)坐標(biāo)的獲取65-68
- 5.2.2 算法參數(shù)設(shè)置68-69
- 5.2.3 路徑規(guī)劃69-70
- 5.3 本章小結(jié)70-71
- 第6章 總結(jié)與展望71-72
- 6.1 總結(jié)71
- 6.2 展望71-72
- 參考文獻(xiàn)72-80
- 致謝80-81
- 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于混合離散粒子群算法的焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):393448
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