多機(jī)器人協(xié)同的焊接路徑規(guī)劃研究.pdf

1、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(lái)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

2、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

3、，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(lái)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