多机器人协作增材制造任务分配方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多机器人协作增材制造任务分配方法及系统，包括：S1、将所需完成的增材路径作为任务，根据任务类型以及各机器人的工作范围，建立各机器人的可完成任务库；S2、计算各机器人的可完成任务库中各个任务重心到机器人的距离，将各机器人的可完成任务库中的任务按照距离升序排列；S3、比较当前各机器人已分配任务的总时长，选取当前工作时长最短的机器人，将该机器人可完成任务库中前1/k的任务加入该机器人的工作序列，并在所有机器人的可完成任务库中删除这些任务，重复步骤S3直至所有任务分配完成，k为与所有任务中最长任务及最短任务长度、机器人数量以及任务长度方差相关的系数。解决了传统分配方法时间复杂度高、相邻度差的问题。相邻度差的问题。相邻度差的问题。

【技术实现步骤摘要】
多机器人协作增材制造任务分配方法及系统


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其是一种多机器人协作增材制造任务分配方法及系统。

技术介绍

[0002]空天载具、轨道交通、舰船、能源等领域关键零部件的制造向大型化、一体化方向发展。大型金属构件的金属增材制造技术是关键。目前金属增材制造系统多采用单机器人作为执行机构，效率有限且耗时较长。采用多机协作的方式可以提高堆积效率，实现多台机器人自动任务分配具有重要的研究意义和使用价值。
[0003]目前任务分配方法包括蛮力法、按序分配、改进匈牙利算法等。在大尺寸构件多机器人协作增材制造任务分配过程中，由于熔敷道数量极多，空间位置各异，直接应用上述方法耗时长，且分配到各机器人的任务易出现相互“交织交错”情况。若多机增材任务出现交织交错，增材过程中多台机械臂易发生干涉，且由于熔敷道堆积次序问题，易降低道间搭接质量。在多机协作增材制造应用中，目前尚无有效解决堆积任务最优化分配问题的通用算法。
[0004]申请号为202210995538.5的中国专利技术专利公开了一种基于多目标优化的多机器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多机器人协作增材制造任务分配方法，其特征在于，包括：S1、将所需完成的增材路径作为任务，根据任务类型以及各机器人的工作范围，建立各机器人的可完成任务库；S2、计算各机器人的可完成任务库中各个任务重心到机器人的距离，将各机器人的可完成任务库中的任务按照所述距离由小到大进行排序；S3、比较当前各机器人已分配任务的总时长，选取当前工作时长最短的机器人，将该机器人的可完成任务库中前1/k的任务加入该机器人的工作序列，并在所有机器人的可完成任务库中删除这些任务，重复步骤S3直至所有任务分配完成；其中，式中，k为分配系数，L
max
、L
min
分别为所有任务中最长任务和最短任务的长度，n代表机器人的数量，σ2为任务长度方差，表达式如下：其中，m为所有任务的数量，L
j
为第j个任务的长度，为所有任务的平均长度。2.根据权利要求1所述的多机器人协作增材制造任务分配方法，其特征在于，步骤S3中，机器人的工作时间T
i
通过下式进行计算：其中，下标i代表第i个机器人，m
i
为当前分配给第i个机器人的任务数量，C
ij
代表机器人i完成任务j所需要的时间，X
ij<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟令一，李永哲，黎明朗，李晨鹏，王晓宇，周怡君，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：