【技术实现步骤摘要】
基于遗传算法的协作机器人装配生产线的平衡改善方法
本专利技术涉及生产线平衡改善
，特别是涉及一种基于遗传算法的协作机器人装配生产线的平衡改善方法。
技术介绍
生产线平衡是指通过调整生产线中各个工序的位置，使各个工位的时间尽可能和生产节拍相等或相近。目前对生产线的平衡优化主要针对以下两种情况，第一种是生产线在给定的工作量下，设定一个具体的生产节拍，然后对生产线的装配顺序进行优化，使生产线的各个工位的工作时间相差最小；第二种是生产线的工位数目确定，尽可能的降低生产线的生产节拍，从而使生产线的产量最大。求生产线最高平衡率的方法主要有遍历搜索法和遗传算法，但遍历搜索法在工序数量比较多的情况下将花费大量的时间才能求出最优解，只适合与工序数量较少的情况；遗传算法是解决多工序生产线平衡的一种有效算法。方景芳、徐艳凯在《基于遍历搜索与遗传算法的生产线平衡优化》的文献中提出了一种基于遗传算法的生产线的平衡优化方法，但该方法并没有对子代基因的好坏进行判断，没有模拟自然界的优胜劣汰过程，此方法虽然也可以经过大量的遗传算法运算求得最优解，但由于子代基因的优劣性是随机的，无疑将会花费...
【技术保护点】
1.一种基于遗传算法的协作机器人装配生产线的平衡改善方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)输入协作机器人装配生产线的详细信息；包括生产线产品名称、生产节拍、生产线上各个装配工序名称及其所需的装配时间，并且对生产线上的各个工序进行编号；生产节拍应大于或等于协作机器人装配生产线中花费装配时间最长的工序的时间，根据需求确定生产节拍的具体时间；协作机器人装配生产线的工序编号从1开始逐个编号；协作机器人装配生产线的基因交叉运算概率和变异运算概率取0至1之间的小数，小数点保留后一位，且基因交叉运算概率和变异运算概率的和为1；(2)生成协作机器人装配生产线工序约束图；根据协作机器人装配生...
【技术特征摘要】
1.一种基于遗传算法的协作机器人装配生产线的平衡改善方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)输入协作机器人装配生产线的详细信息；包括生产线产品名称、生产节拍、生产线上各个装配工序名称及其所需的装配时间，并且对生产线上的各个工序进行编号；生产节拍应大于或等于协作机器人装配生产线中花费装配时间最长的工序的时间，根据需求确定生产节拍的具体时间；协作机器人装配生产线的工序编号从1开始逐个编号；协作机器人装配生产线的基因交叉运算概率和变异运算概率取0至1之间的小数，小数点保留后一位，且基因交叉运算概率和变异运算概率的和为1；(2)生成协作机器人装配生产线工序约束图；根据协作机器人装配生产线的实际装配顺序做出工序约束图；工序约束图中，圆圈表示工序节点，圆圈内的数字表示工序编号，箭头表示工序的流向；通过工序约束图确定协作机器人装配生产线各个工序之间的优先约束关系；(3)生成初始种群并进行基因的交叉和变异运算；通过对工序约束图进行15～25次的遍历搜索以确定初始种群的基因序列；初始种群的基因序号与协作机器人装配生产线工序编号相同，初始种群的基因序列的长度与工序数目相同；按照协作机器人装配生产线中的遗传算法对协作机器人装配生产线的初始种群进行基因的交叉和变异运算；协作机器人装配生产线的遗传算法包括基因交叉算子和基因变异算子；(4)利用最大分配原则划分工位并计算工位平衡率；将种群中的所有基因序列按最大分配原则划分成多个工位，并计算工位的平衡率，按照平衡率由高到低的原则对基因序列进行排序，淘汰排在初始种群总数后面的基因序列；(5)判断种群中所有个体的基因序列是否完全相同，若不完全相同，重复上述步骤(3)、(4)，直至种群基因序列完全相同，最后输出种群的基因序列及其工位划分方法。2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的协作机器人装配生产线的平衡改善方法，其特征在于，经过基因的交叉和变异运算后产生子代的基因序列，需要判断子代的基因序列是否满足工序优先约束关系。3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的协作机器人装配生产线的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国栋，陈超彬，肖聚亮，洪鹰，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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