遗传算法在冗余度弧焊机器人路径规划中的应用

本文提出增加弧焊机器人的自由度的意义，以多性能指标融合控制法计算适合度函数，利用遗传算法对９自由度工业用弧焊机器人与变位机协调运动系统进行了运动学优化控制，并针对空间复杂焊缝进行了路径自主规划实验验证，结果令人满意．     

视觉机器人作业路径规划系统

针对工业机器人的弧焊、切割和涂胶等应用,介绍了视觉工业机器人作业路径规划系统.描述了摄像机坐标标定方法,采用图像采集技术获取环境信息,运用图像处理技术对采集的信号进行处理.实现了机器人实时控制和离线编程.实践证明,该系统重复精度高,能够满足弧焊、切割和涂胶的要求,能够适应生产线的需要.     

改进粒子群的机器人焊缝轨迹高效识别及精确路径规划算法研究

针对传统粒子群算法的机器人焊接路径精度低、速度慢等问题，提出一种改进粒子群的焊缝轨迹高效识别及精确路径规划算法。首先，通过CCD相机拍照，采集焊接工件，并将图像传递至上位机，上位机对采集的图像进行灰度化、提取目标区域、阈值分割、腐蚀膨胀、去干扰等图像预处理操作；其次，利用Canny算子对预处理后的图像提取出焊接件外轮廓边缘像素坐标信息，并根据焊缝拟合曲线函数残差模的最小值拟合出焊缝的曲线函数；最后，提出一种改进粒子群的指数函数惯性权重动态更新策略，其惯性权重随着迭代次数的增加而减小，以实现前期快速全局搜索，后期局部寻优的目的，实现焊缝精确路径规划用于弧焊机器人的快速、高效焊接。实验结果表明，改进粒子群的机器人焊接系统可对复杂路径的焊接件进行路径高效识别与准确规划，可降低机器人焊接路径点的复杂度，焊接误差值不超过0.30 mm,相较传统粒子群的焊接误差超过0.50 mm,机器人焊接精度提高了20%。     

弧焊机器人的应用与发展

本文简要介绍弧焊机器人特点和应用现状，着重论述弧焊机器人应用新技术，并对弧焊机器人的应用技术难点进行分析以及对弧焊机器人的发展趋势进行了概括．     

蚁群算法在移动机器人路径规划中的仿真研究

研究移动机器人路径规划问题.移动机器人路径规划是一个多目标优化问题,由于避障定位要求,传统机器人路径规划优化方法存在算法复杂、搜索空间大和效率低等难题,难以获得最优解.为了提高机器路径规划的效率和定位准确性,提出了一种蚁群算法的移动机器人路径规划方法.蚁群算法的路径规划方法首先采用栅格法对机器人工作环境进行建模,然后将机器人出发点作为蚁巢位置,路径规划最终目标点作为蚁群食物源,通过蚂蚁间相互协作找到-条避开障碍物的最优机器人移动路径.仿真实验结果证明,蚁群算法的路径规划方法提高了机器人路径规划的效率,能在最短时间找到机器人路径规划最优解,且能安全避开障碍物,为优化设计提供了依据.     

人工蜂群算法在移动机器人路径规划中的应用

研究机器人路径规划优化问题,机器人工作环境复杂,运动路径上存在许多障碍物.针对提高机器人安全导航性能问题,传统群智能算法存在早熟、搜索效率低等难题,难以获得全局最优路径.为了获得最优机器人运动路径,避免碰撞的发生,提出了一种人工蜂群算法的机器人路径规划方法.首先采用栅格法对机器人工作环境进行建模,然后机器人路径规划目标点作为蜜源,最后蜂群之间信息交换、协作搜索最优机器人运动路径.结果表明,人工蜂群算法解决了传统群智能算法存在的难题,加快了机器人路径规划求解速度,以较短时间找到最短机器人运动路径.     

改进人工鱼群法的机器人路径规划方法

针对以往机器人路径规划未考虑地图全局优化,仅考虑路径长度或躲避障碍物,造成路径规划效果差的缺陷,提出了改进人工鱼群法的机器人路径规划方法.选取多面模型表示法建立机器人行驶路径的环境空间模型,将路径总长度最短以及路径安全度最高作为路径规划目标建立机器人路径规划总目标函数,利用改进人工鱼群法求解所建立总目标函数.改进人工鱼...     

真空并联机器人轨迹规划仿真

为了实现FROG-LEG型真空并联机器人准确经过多个中间位姿点的路径规划,研究了类机器人NURBS曲线路径规划的关键问题.通过建立FROG-LEG型并联机器人等效的串联运动学模型,获得了机器人运动学的正反解,在运动学基础上设计了该类机器人基于NURBS曲线的路径规划方案.通过Matlab的robot tool工具箱,进行了FROG-LEG型真空并联机器人运动学和路径规划的仿真.仿真结果证明,路径规划方案可以很好的让机器人通过中间插补位姿.从而从理论上解决了FROG-LEG型真空并联机器人路径规划中需要精确经过多个插补位姿的难题,并为实现FROG-LEG型真空并联机器人采用NURBS曲线轨迹规划提供理论依据.     

基于改进蚁群算法的电力信息网络设备智能巡检机器人路径规划方法

巡检机器人在行驶时经常会与障碍物相撞,为避免出现此类错误,基于改进蚁群算法设计电力信息网络设备智能巡检机器人的路径规划方法。建立蚁群信息素初始化结构,获取目标区域的运动矩阵,设置智能巡检机器人的运动学约束条件,基于改进蚁群算法构造机器人路径规划估价函数。通过对计算巡检机器人的巡检完成度,设计智能巡检机器人路径规划算法。实验结果显示,该路径规划方法可以完整准确地规划无障碍物的路径以及有障碍物的路径,同时对必经路线上的障碍物进行反馈。对比不同光线条件下的路径规划效果可知,光线越充足,路径规划算法的迭代次数越少,避障准确率越高。     

基于智能路径规划算法的移动机器人系统设计

提出了移动机器人的一种全局路径规划与局部路径规划相结合的新型算法.在以TMS320LS2407A为核心处理器设计的移动机器人平台上,研究移动机器人智能路径规划的算法问题并予以实现.上位机规划机器人的最优路径,并通过与机器人无线通信,发送路径信息,实时接收机器人方位信息.上位机通过操作应用程序对机器人进行监控.机器人能够自主计算轨迹并准确跟踪路径,检测到障碍物后,智能地重新规划路径,避开障碍物到达目的地.实验结果表明:该方法能有效实现机器人的最佳行走路线规划.     

基于莱维飞行粒子群算法的焊接机器人路径规划

焊接机器人在工业上被广泛应用,焊接的任务规划直接关系到制造效率的提高.点焊机器人路径规划在仅考虑路径长度时可以简化为焊接顺序的优化问题,即旅行商问题.考虑到旅行商问题是NP完全问题,且是离散问题,提出一种结合莱维飞行的粒子群算法并对其进行离散化以求解此类路径优化问题.焊接机器人路径规划仿真结果验证了所提出方案的合理性和可行性.     

改进蚁群算法的机器人焊接路径规划

利用改进蚁群算法,引入最大最小蚂蚁系统和局部搜索策略,避免蚁群算法出现早熟、停滞问题,并提高了算法的求解速度和精度,实现了合理规划白车身机器人焊接路径和提高焊接机器人的工作效率的目的.设计了白车身机器人焊点规划程序,并将其应用到白车身底板某工位,从仿真结果表明:将改进蚁群算法应用到白车身机器人焊接路径规划中,验证了算法的有效性和可行性.     

基于遗传算法的六自由度机器人焊接路径规划

对六自由度焊接机器人的轨迹焊接问题,提出了基于遗传算法的路径规划方法。通过D-H法,建立六自由度焊接机器人的运动方程,以系统总的能量损耗为适应度函数,利用遗传算法,给出优化路径。并以实际中的某型号六自由度焊接机器人为例,通过仿真实验证明了该方法的正确性与可行性。     

基于DTC-MOPSO算法的焊接机器人路径规划

点焊机器人在汽车白车身焊接中的应用大大提高了企业的生产效率,本文从焊接路径长度和能量两方面进行焊接机器人多目标路径规划．为了很好地解决这个问题,本文对一种新型多目标粒子群算法（三态协调搜索多目标粒子群优化算法）进行改进,得到适合于求解离散多目标优化问题的离散化三态协调搜索多目标粒子群算法（DTC-MOPSO）．通过和两个经典的优化算法比较,DTC-MOPSO算法在分散性和收敛性方面都有很好的优化性能．最后运用Matlab机器人工具箱对机器人的运动学、逆运动学以及逆动力学进行分析以求解机器人的路径长度和能耗,并将改进的算法应用于焊接机器人路径规划中,结果显示规划后的路径明显优于另外两种算法.     

基于遗传算法的焊接机器人路径规划

汽车生产过程中,需要通过机器人对白车身的焊点进行焊接,因焊接数量非常大,如何对焊接顺序进行规划,是亟待解决的问题。首先将机器人的焊接问题转换为旅行商问题,然后通过遗传算法,对焊接机器人的路径进行规划。对遗传算法中不同交叉长度情况下算法的进化速度进行了对比,得到交叉长度越短,进化速度越快的结论。     

A new seam-tracking algorithm through characteristic-point detection for a portable welding robot

The welding task in double-hulled structures in shipyards and in steel-frame structures is hazardous and difficult due to the toxic gas and limited workspace. Therefore, many efforts have been undertaken for automation. The main challenge for automation is the development of a simple and robust seam-tracking algorithm that can be applied to a portable welding robot that operates under irregular and diverse task conditions in the workspace. We developed a seam-tracking algorithm for weaving weld path planning using a laser displacement sensor. The goal of the proposed algorithm is to detect the seam of single-butt welding with manually tack-welded non-zero gaps. The focus is on keeping the algorithm simple and affordable so that it can be applied to portable robots that operate in hazardous fields. The algorithm consists of four steps: scanning, filtering, generation of the reference points, and path planning. In the scanning process, the depth data of a cross-section of the seam profile is obtained. Next, a Gaussian filter is used to remove noise from the raw data. A differential characteristic-point detection algorithm is applied to the filtered data to detect the reference points that represent the shape and location of the gap to be welded. Finally, path planning for single-V butt multi-pass welding is done based on the detected reference points. A portable four-axis welding robot is built using the developed algorithm. The algorithm is validated through welding experiments regarding a single-V butt welding task with a manually tack-welded non-zero gap.     

遗传算法在移动机器人路径规划中的应用

移动机器人的路径规划是机器人研究的重要领域。文中旨在研究遗传算法对于机器人路径规划问题的适用性。对于路径规划的目标,提出了基于路径长度、路径平滑度和路径安全度等因素综合衡量的方法,并在传统的遗传算法的交叉、变异操作的基础上,针对路径规划问题的特点,增加了捷径寻找、障碍避让、平滑优化等方法。实验表明,此算法在存在形状复杂的障碍物的静态环境中表现良好,其效率与准确性皆满足机器人路径规划的要求。     

V01弧焊机器人运动学反解及臂形标志的确定

为了对Ｖ０１弧焊机器人深层次的开发，需要首先剖析其运动学模型，求解的反臂形问题。本文利用几何解法，针对Ｖ０１弧焊机器人建立了相应的逆运动学算法，解决了求解臂形标志问题，从而为Ｖ０１弧焊机器人的离线编程打上了基础。     

基于仿人智能控制的足球机器人圆弧射门算法

提出了基于仿人智能控制的足球机器人圆弧射门算法.通过路径规划保证了射门动作的准确性并在小车的运动学方程的基础上用仿人智能控制实现对机器人的运动控制,使机器人在速度较高时也能较好地跟随规划路径,设计了并编程实现了基于本文算法的足球机器人运动控制器,进行了实际系统实验,证明了其有效性.