本文關(guān)鍵詞：多機(jī)器人協(xié)同的焊接路徑規(guī)劃研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：白車身焊接是汽車制造最重要的四大生產(chǎn)工藝之一,在現(xiàn)代化制造業(yè)中占據(jù)重要地位。為了滿足大批量、高節(jié)拍、高效率的白車身焊接生產(chǎn)的需求,通常由多臺(tái)焊接機(jī)器人來完成焊接任務(wù)。在實(shí)際焊接過程中,焊接機(jī)器人不僅需要完成繁重的焊接任務(wù),也需要避免與其它焊接機(jī)器人發(fā)生干涉。研究多臺(tái)焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃問題對(duì)減少焊接工作時(shí)間、提高焊接生產(chǎn)效率有著重要的意義。 本論文主要研究了單臺(tái)及多臺(tái)焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃問題。首先研究白車身的組成結(jié)構(gòu)、焊裝線工藝流程。對(duì)焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃的影響因素,如白車身數(shù)模和焊點(diǎn)、點(diǎn)焊工藝、機(jī)器人和工裝夾具及所持焊槍進(jìn)行了分析。然后分析總體焊接任務(wù)規(guī)劃,并以此得到單臺(tái)焊接機(jī)器人旅行商數(shù)學(xué)模型。在比較傳統(tǒng)算法和智能算法的優(yōu)缺點(diǎn)后,選取粒子群算法作為單臺(tái)焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃求解算法。并在MATLAB仿真軟件中編寫粒子群算法程序,以某工位的單臺(tái)焊接機(jī)器人為例進(jìn)行路徑規(guī)劃。 其次,對(duì)多臺(tái)焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃進(jìn)行分析,闡述了多臺(tái)焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃目標(biāo)與約束,并得到多臺(tái)焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃的流程。選取了基于協(xié)同進(jìn)化思想的粒子群算法。在共生的協(xié)同進(jìn)化算法模型下,將多焊接機(jī)器人分解成多個(gè)單臺(tái)焊接機(jī)器人的問題來解決。單臺(tái)焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃在選用粒子群算法進(jìn)化的同時(shí),各臺(tái)焊接機(jī)器人之間也進(jìn)行相互交流協(xié)調(diào),比較各臺(tái)焊接機(jī)器人之間的坐標(biāo)位置并判斷其是否發(fā)生干涉。本文建立了焊接任務(wù)分配的多背包數(shù)學(xué)模型和焊接機(jī)器人防干涉數(shù)學(xué)模型。以某工位兩臺(tái)焊接機(jī)器人為例在MATLAB仿真軟件中編程,對(duì)基于協(xié)同進(jìn)化的粒子群算法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 最后,對(duì)ROBCAD進(jìn)行二次開發(fā),使用用戶界面語言ROBUIL編寫界面。在.NET編程環(huán)境中開發(fā)ROBCAD應(yīng)用程序,使用ROBAPI函數(shù)操作ROBCAD對(duì)象,并把粒子群算法程序集成到ROBCAD中。
【關(guān)鍵詞】：多機(jī)器人 路徑規(guī)劃 粒子群算法 協(xié)同進(jìn)化 ROBCAD
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP242;TP18
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 目錄11-13
• 插圖清單13-14
• 表格清單14-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 課題的研究背景和意義15-17
• 1.1.1 課題研究的背景15-16
• 1.1.2 研究的目的及意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況17-18
• 1.3 本論文的研究?jī)?nèi)容及框架體系18-21
• 第二章 白車身焊接技術(shù)與路徑規(guī)劃對(duì)象分析21-30
• 2.1 自車身焊接生產(chǎn)概述21-23
• 2.1.1 白車身概述21-22
• 2.1.2 白車身焊裝線22-23
• 2.1.3 白車身焊接工藝流程23
• 2.2 白車身焊接對(duì)象分析23-29
• 2.2.1 白車身數(shù)模及焊點(diǎn)的分析24-25
• 2.2.2 點(diǎn)焊工藝的研究與分析25-26
• 2.2.3 焊接機(jī)器人與焊裝夾具的分析26-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第三章 單臺(tái)焊接機(jī)器人三維路徑規(guī)劃研究30-44
• 3.1 總體焊接任務(wù)的規(guī)劃30-31
• 3.2 旅行商問題描述31-33
• 3.3 粒子群算法概述33-34
• 3.4 基本粒子群算法原理34-35
• 3.5 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法35-37
• 3.6 標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法參數(shù)分析37-39
• 3.6.1 慣性權(quán)重系數(shù)37-38
• 3.6.2 粒子種群規(guī)模38
• 3.6.3 加速因子38
• 3.6.4 最大速度幅度38-39
• 3.7 粒子群算法求解旅行商問題39-40
• 3.8 仿真實(shí)驗(yàn)40-43
• 3.8.1 仿真平臺(tái)40
• 3.8.2 仿真驗(yàn)證40-43
• 3.9 本章小結(jié)43-44
• 第四章 多臺(tái)焊接機(jī)器人三維路徑規(guī)劃研究44-59
• 4.1 多臺(tái)焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃分析44-45
• 4.1.1 任務(wù)描述44
• 4.1.2 路徑規(guī)劃目標(biāo)與約束44-45
• 4.1.3 多臺(tái)焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃的主要流程45
• 4.2 多臺(tái)焊接機(jī)器人焊點(diǎn)分配問題45-47
• 4.2.1 焊點(diǎn)多背包數(shù)學(xué)模型46
• 4.2.2 焊點(diǎn)分配約束條件46-47
• 4.3 多臺(tái)焊接機(jī)器人防干涉問題47-49
• 4.3.1 多臺(tái)焊接機(jī)器人防干涉方法47
• 4.3.2 多臺(tái)焊接機(jī)器人防干涉數(shù)學(xué)模型47-49
• 4.4 協(xié)同進(jìn)化算法49-51
• 4.4.1 協(xié)同進(jìn)化算法簡(jiǎn)介49
• 4.4.2 問題的分解49-50
• 4.4.3 協(xié)同進(jìn)化算法流程50-51
• 4.5 基于協(xié)同進(jìn)化粒子群算法的多焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃51-53
• 4.5.1 適應(yīng)度函數(shù)52
• 4.5.2 基于協(xié)同進(jìn)化的粒子群算法流程52-53
• 4.6 仿真驗(yàn)證53-57
• 4.7 本章小結(jié)57-59
• 第五章 路徑規(guī)劃在ROBCAD二次開發(fā)中的實(shí)現(xiàn)59-70
• 5.1 ROBCAD軟件簡(jiǎn)介59-60
• 5.2 ROBCAD二次開發(fā)流程60-68
• 5.2.1 交互式用戶界面開發(fā)60-64
• 5.2.2 應(yīng)用程序開發(fā)64-68
• 5.3 仿真驗(yàn)證68
• 5.4 本章小結(jié)68-70
• 第六章 總結(jié)展望70-72
• 6.1 結(jié)論70
• 6.2 未來研究工作展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況76

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：多機(jī)器人協(xié)同的焊接路徑規(guī)劃研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：301377