改进蚁群算法在焊接机器人路径规划中的应用

路径规划是机器人研究的核心内容之一。为了解决针对于白车身生产线焊接机器人路径规划效率低下的问题,提出了一种改进的焊接机器人路径规划的方法,分析了焊接机器人路径规划问题的构成。并针对基础蚁群算法在解决焊接机器人路径规划时,容易出现搜索时间过长、效率低、容易陷入局部最优等问题,引用了粒子群算法。利用粒子群算法对蚁群算法随机产生的若干组较优解进行交叉和变异操作,得到了更有效的解。最后在MATLAB中利用优化后的蚁群算法计算最佳焊接路径,并与基础蚁群算法的结果对比。对比情况表明:优化的蚁群算法在解决焊接机器人路径规划问题上能得到更优的焊接路径和稳定性。     

汽车车身多机器人焊接路径规划和Tecnomatix虚拟仿真

多机器人协同工作在汽车车身焊装生产线广泛应用,简单的将多机器人情形看成单台机器人的组合,无法有效的解决汽车车身焊接生产线中的路径优化问题.以焊点合理分配、焊接路径最短为目标,建立基于凸优化理论的多机器人焊点分配模型,提出一种结合粒子群思想和遗传操作的改进蚁群算法解决分配后机器人的路径优化问题.在数字化虚拟仿真软件Tecnomatix中,搭建针对发动机舱总成的多机器人焊接虚拟仿真模型,对焊点可达性、机器人运动碰撞以及生产节拍等指标进行分析评估,仿真结果表明:在保障机器人可达性前提下,多机器人不存在干涉问题,基于凸优化理论建立的焊点分配模型可以达到合理地分配焊点的目的,改进蚁群算法可以有效缩短焊接路径,提高焊接效率.     

嵌入筛选操作的遗传算法及其在焊接路径规划中的应用

针对基本遗传算法(GA)中存在的局部搜索能力不足和未成熟收敛的问题,引入一种结合模拟退火算法的筛选操作对算法进行改进.改进遗传算法(IGA)一方面在优化后的解空间进行精细寻解,另一方面依靠基本GA算子开拓全局搜索空间,从而使算法达到全局最优与局部优化的良好平衡.由于改进算法中采用了模拟退火算法的Metropolis准则对染色体进行筛选,强化了算法局部搜索能力,有效加快了算法收敛速度.并以汽车车身机器人焊接路径规划为应用背景,对改进遗传算法进行了仿真验证,仿真结果验证了所提算法的有效性,并且验证了其在汽车车身焊接路径规划中应用的可行性.     

组合式内支撑安全轮胎的设计与仿真

内支撑安全轮胎具有结构复杂,在零压行驶工况下胎面摩擦生热严重、胎圈易脱落等问题,不能满足车辆大负荷、高机动、长距离的使用要求。为提高内支撑安全轮胎的性能,基于某型内支撑安全轮胎提出了一种与标准轮辋装配的组合式内支撑安全轮胎结构,根据内支撑与轮胎轮廓、轮胎变形以及轮辋的装配关系,对组合式内支撑组件结构的主要参数进行了设计计算。基于有限元软件HyperMesh建立了组合式内支撑安全轮胎的仿真模型,在零压工况下,分析了采用Q235、ZL114以及聚氨酯3种不同内支撑材料的轮胎承载受力特性。研究结果表明:综合考虑承载和轻量化设计,ZL114是较为理想的内支撑材料。该研究为提高内支撑安全轮胎性能提供了参考。     

面向打磨机械臂的模糊自适应阻抗控制算法

为解决打磨机械臂在加工过程中轨迹移动和末端接触力的控制问题,讨论了一种自适应阻抗算法,能够实现力和位置的柔顺控制,并保证系统的运动稳定。同时引入模糊控制理论,对阻抗参数进行实时调整。以简化模型二自由度机械臂为例进行仿真实验。仿真结果表明,模糊自适应阻抗算法能够较为准确地控制机械臂末端的接触力,降低系统的超调,改善实时性,可以提高打磨机械臂的工作效率,在一定程度上满足打磨的精度要求。     

嵌入筛选操作的遗传算法及其在焊接路径规划中的应用

针对基本遗传算法(GA)中存在的局部搜索能力不足和未成熟收敛的问题,引入一种结合模拟退火算法的筛选操作对算法进行改进.改进遗传算法(IGA)一方面在优化后的解空间进行精细寻解,另一方面依靠基本GA算子开拓全局搜索空间,从而使算法达到全局最优与局部优化的良好平衡.由于改进算法中采用了模拟退火算法的Metropolis准则对染色体进行筛选,强化了算法局部搜索能力,有效加快了算法收敛速度.并以汽车车身机器人焊接路径规划为应用背景,对改进遗传算法进行了仿真验证,仿真结果验证了所提算法的有效性,并且验证了其在汽车车身焊接路径规划中应用的可行性.     

汽车车身多机器人焊接路径规划和Tecnomatix虚拟仿真

多机器人协同工作在汽车车身焊装生产线广泛应用,简单的将多机器人情形看成单台机器人的组合,无法有效的解决汽车车身焊接生产线中的路径优化问题.以焊点合理分配、焊接路径最短为目标,建立基于凸优化理论的多机器人焊点分配模型,提出一种结合粒子群思想和遗传操作的改进蚁群算法解决分配后机器人的路径优化问题.在数字化虚拟仿真软件Tecnomatix中,搭建针对发动机舱总成的多机器人焊接虚拟仿真模型,对焊点可达性、机器人运动碰撞以及生产节拍等指标进行分析评估,仿真结果表明:在保障机器人可达性前提下,多机器人不存在干涉问题,基于凸优化理论建立的焊点分配模型可以达到合理地分配焊点的目的,改进蚁群算法可以有效缩短焊接路径,提高焊接效率.