一种汽车门板焊点焊接路径规划方法技术

技术编号:24742004 阅读:55 留言:0更新日期:2020-07-04 06:59
本发明专利技术涉及一种汽车门板焊点焊接路径规划方法,该方法通过图像处理与识别定位待测汽车门板上的焊点,获得焊点坐标信息,对焊点进行编码,并采用遗传算法获取焊点焊接的最佳路径,该路径规划方法中基于线性回归技术来初始化初始焊接路径种群,使得初始焊接路径种群中包含更多较优个体,可提高收敛速度;且将交叉和变异操作中的交叉概率和变异概率设置为自适应交叉概率和自适应变异概率,保持了焊接路径种群的多样性,避免“早熟”;在其子代选择中,在接受较优子代之外还在一定概率范围内接受较差子代,使得遗传过程中有更大可能跳出局部最优的“陷阱”,求得全局最优值。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车门板焊点焊接路径规划方法
本专利技术涉及路径规划领域,具体涉及一种汽车门板焊点焊接路径规划方法。
技术介绍
汽车内外饰件机器人超声波自动化焊接技术是未来的发展趋势。以往的焊接路径规划大多数是基于人工手动规划方式。根据给定的焊接部件类型、焊点布局、焊点位置等信息,再结合车身数据模型的数据、生产工艺和流程、产品设计文档等,依靠技术人员自身的经验积累,规划出一条近似最优的焊接路径。由于这种规划方式完全依靠专业技术人员的个人经验背景,不同的技术人员规划出的路径方案往往存在差异性。依赖技术人员的经验背景规划出的路径方案缺乏一定的科学性,且规划调试周期长,不能保证高效率,缺乏生产柔性与自适应性,规划出的路径不能确保是理想的最优路径。人工手动规划方式固然可以解决焊点数量较少且焊点布局简单的焊接任务,但是面对焊点数量多且位置分布复杂的焊接任务,采用人工手动规划方式并不能获得令人满意的结果。目前,国内外关于焊接机器人路径规划问题的研究工作主要有:将焊接次序问题抽象为图论算法中的旅行商(TSP)问题,以最短时间为目标准则进行焊接路径的规划;以TSP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车门板焊点焊接路径规划方法,其特征在于,其包括以下步骤:/n步骤S1、通过图像处理与识别方法定位待测汽车门板上的焊点,并获得所述焊点的坐标信息,对各个所述焊点进行编码,设计适应度函数;/n步骤S2、对所述步骤S1获得的焊点的坐标信息采用线性回归法获得初始焊接路径m个,构成初始焊接路径种群;/n步骤S3、采用轮盘赌对所述初始焊接路径种群进行选择,得到h个初始焊接路径;/n步骤S4、计算当前焊接路径种群的多样性程度值,对步骤S3中选择的初始焊接路径进行交叉、变异、逆转操作,获得进化焊接路径,其中所述交叉操作中的交叉概率为自适应交叉概率,所述变异操作中的变异概率为自适应变异概率,以所述多样...

【技术特征摘要】
1.一种汽车门板焊点焊接路径规划方法,其特征在于,其包括以下步骤:
步骤S1、通过图像处理与识别方法定位待测汽车门板上的焊点,并获得所述焊点的坐标信息,对各个所述焊点进行编码,设计适应度函数;
步骤S2、对所述步骤S1获得的焊点的坐标信息采用线性回归法获得初始焊接路径m个,构成初始焊接路径种群;
步骤S3、采用轮盘赌对所述初始焊接路径种群进行选择,得到h个初始焊接路径;
步骤S4、计算当前焊接路径种群的多样性程度值,对步骤S3中选择的初始焊接路径进行交叉、变异、逆转操作,获得进化焊接路径,其中所述交叉操作中的交叉概率为自适应交叉概率,所述变异操作中的变异概率为自适应变异概率,以所述多样性程度值作为所述自适应交叉概率以及所述自适应变异概率的参数之一;
步骤S5、对所述步骤S3获得的初始焊接路径以及所述步骤S4获得的进化焊接路径进行子代选择,其中,若进化焊接路径的适应度函数值大于初始焊接路径的适应度函数值,则保留进化焊接路径,否则以计算出的自适应概率保留进化焊接路径;
步骤S6、对步骤S2获得的初始焊接路径种群淘汰其中适应度函数值靠后的h个初始焊接路径,并加入所述步骤S5子代选择的焊接路径重组形成新一代的焊接路径;
步骤S7、若所述新一代焊接路径的代数小于最大代数,则从步骤S3开始重复执行上述步骤,否则,进化结束,从中获得适应度函数值最大的焊接路径,即为目标焊接路径。


2.根据权利要求1的所述路径规划方法,其特征在于,所述步骤S2包含以下步骤:
S2.1、假设线性回归法中的回归线为直线l1;
S2.2、计算该回归线在待划分焊点区域中的中心点;
S2.3、经过该中心点做该回归线的垂线,该垂线与该回归线将焊点区域划分为四个子区域;
S2.4、在上述每个子区域中递归执行步骤S2.1至S2.3,当某个子区域中的焊点数小于或等于4时,则焊点区域划分结束,获得多个最小焊点区域;
S2.5、选取某个最小焊点区域,随机选取该最小焊点区域中的一个焊点作为起始焊点,然后将最近的焊点添加为新的起始焊点,直到所有焊点都连接上为止,每个最小焊点区域与其它最近的最小焊接区域连接,直到所有的最小焊接区域都连接,获得一条焊接路径;
S2.6、循环执行步骤S2.5m次,即...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹤官张浪文谢巍
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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