一种连接二维随机封闭图形生成最短路径的规划方法技术

本发明专利技术公开了一种连接二维随机封闭图形生成最短路径的规划方法，该方法把随机生成的众多二维封闭图形(图形不存在相交，且距离较远)，将图形的质心作为数据点集合P排序的基础，首先确定某个图形质心为起始点，逐个连接剩余二维图形，优化路径，以最短路径为目标输出，采用改良贪心算法得到最优路径；相关参数包括路径长度L，点P

【技术实现步骤摘要】
一种连接二维随机封闭图形生成最短路径的规划方法
本专利技术属于数控加工
，具体涉及一种在数控加工中连接大量二维封闭图形生成最短路径的规划方法。
技术介绍
数控加工中，路径规划是数据处理中重要的组成部分，合理的加工路径规划能够很好的提高加工效率。对于CAM生成的加工路径一般采用最近邻搜索算法，由于其算法具有短视性的缺点，很难做到全局的优化。精确求解算法求解时间会随问题的复杂度呈指数型增长，对于实际复杂问题不够实用。目前对二维加工轨迹规划的算法一般采用智能优化算法，如遗传算法、蚁群算法、退火算法等，这些算法在特定的应用场合效果较好，但是时间复杂度较高，且容易陷入局部最优，离最优解相差可能很多，求解效果不是很理想。
技术实现思路
本专利技术针对数控加工，提供了一种在数控加工中连接大量二维封闭图形生成最短路径的规划方法，该方法输入为大量随机封闭图形，输出为最短路径。本专利技术采用如下技术方案来实现的：一种连接二维随机封闭图形生成最短路径的规划方法，该方法把随机生成的众多二维封闭图形，将图形的质心作为数据点集合P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连接二维随机封闭图形生成最短路径的规划方法，其特征在于，该方法把随机生成的众多二维封闭图形，将图形的质心作为数据点集合P排序的基础，首先确定某个图形质心为起始点，逐个连接剩余二维图形，优化路径，以最短路径为目标输出，采用改良贪心算法得到最优路径；相关参数包括路径长度L，点P

【技术特征摘要】
1.一种连接二维随机封闭图形生成最短路径的规划方法，其特征在于，该方法把随机生成的众多二维封闭图形，将图形的质心作为数据点集合P排序的基础，首先确定某个图形质心为起始点，逐个连接剩余二维图形，优化路径，以最短路径为目标输出，采用改良贪心算法得到最优路径；相关参数包括路径长度L，点Pi与Pj之间的距离Dij，点Pi到其他点的总距离Si，曲线方程l。


2.根据权利要求1所述的一种连接二维随机封闭图形生成最短路径的规划方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
1)起始点的选择
对于n个图形的质心集合点P，Dij为点Pi与点Pj之间的距离，其中Dii＝0，Si为点Pi到其他点的距离之和，如下：



取max{Si}，得某点Pi为起始点；
2)点对点优化初始路径
利用最近邻搜索算法得到初始优化路径，其中最近邻搜索算法具有短视性，遍历初始优化路径，对于存在路径交叉的情况，如果两段路径交叉，交换其中两个点的点序，重新生成路径，若这两点之间存在其他点序，则翻转其顺序，重新生成路径，再次遍历，直至路径中不存在交叉情况，保存新的优化路径；
3)点对线段再次优化路径
对于2)优化后的点序，选取Pi，i＝1,2,…n-2，将剩下的路径倒序处理，得到新的路径判断路径总长度L是否缩短，若是则确定新的点序并保存，并在此重复上述步骤；若否，则继续下一个点，直至倒数第三个点Pn-2；依次选取Pj，j＝1,2,…n，插入其余两点之间的序列中，形成新的点序列，判断总路径长度L是否有所缩短；若路径缩短则生成新的点序并保存，生成新的点序之后需要重复上述步骤，直至遍历所有点且L不再变化，保存新的优化路径；
4)线段对线段进一步优化路径
对于3)生成后的点序路径，得到最优路段，以最优路径为整体，按照3)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅雪松，李钦，刘斌，王晓东，张勇，王新田，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61