一种多喷涂机器人智能任务分配遗传方法技术

本发明专利技术公开了一种多喷涂机器人智能任务分配遗传方法，包括如下步骤：a)设定矩形喷涂区域可选执行起点和终点对集合(即起终对集合)，并设计路径和时间成本函数。b)由起终对集合和成本函数，分别设计遗传初始种群、迭代次数和适应度函数。c)由适应度函数设计种群个体的选择、交叉和变异操作，更新遗传种群。d)达到迭代次数，选择种群中的最优个体，获得每个矩形喷涂区域最优的起终对和每个机器人的任务分配列表。本发明专利技术简单可靠，精度高，适合于多矩形喷涂区域场景中智能机器人任务分配。形喷涂区域场景中智能机器人任务分配。形喷涂区域场景中智能机器人任务分配。

【技术实现步骤摘要】
一种多喷涂机器人智能任务分配遗传方法


[0001]本专利技术涉及涂装机器人智能控制领域，具体是一种多喷涂机器人智能任务分配遗传方法。

技术介绍

[0002]随着工业及计算机等技术的发展，喷涂工业自动化在船舶领域内被广泛应用。在喷涂作业背景下，如何通过合理的任务分配使得多机器人系统高效完成预期目标对于多机器人的系统来说是一个比较重要的问题。因此研究研究多台喷涂机器人的任务分配问题对减少喷涂工作时间、提高喷涂作业生产效率有着重要的意义。
[0003]目前，在船舶喷涂系统研究领域，进行了很多科学有效的研究，并且取得了较丰硕的成果。高正节等在文献(高正杰,刘建峰,沈新新,袁爱华.船舶涂装机器人应用技术分析[J].船舶与海洋工程,2020,36(03):56
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60)指出引入各类涂装机器人进行涂装作业是未来发展的趋势，并总结出目前需突破的关键技术为设计涂装机器人工艺接口及工艺数据库、设计机器人本体结构等，为喷涂机器人的研究发展指明了方向，有利于促进喷涂机器人取代人工喷涂，提高喷涂质量的同时降低喷涂成本；张迎雪等在文献(张迎雪,陈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多喷涂机器人智能任务分配遗传方法，其特征在于，包括如下步骤：a)设定矩形喷涂区域可选执行起点和终点对集合即起终对集合，并设计路径和时间成本函数；b)由起终对集合和路径时间成本函数，分别设计遗传初始种群、迭代次数和适应度函数；c)由适应度函数设计种群个体的选择、交叉和变异操作，更新遗传种群；d)达到迭代次数，选择种群中的最优个体，获得每个矩形喷涂区域最优的起终对和每个机器人的任务分配列表。2.根据权利要求1所述的多喷涂机器人智能任务分配遗传方法，其特征在于，所述步骤a)的实现包括如下情况：a1)针对矩形喷涂区域，选择矩形区域的四个顶点作为任务预起始点，依照矩形波喷涂作业规则，设定矩形喷涂区域可选执行起点和终点对集合；a2)设计路径和时间成本函数；路径成本函数由移动距离成本和任务距离成本构成；移动距离成本定义为机器人当前位置与待执行任务起点间的曼哈顿距离；在矩形喷涂区域进行喷涂作业前，根据喷枪一次喷涂的面积将矩形喷涂区域划分为若干个喷涂子任务，喷涂子任务仍为矩形区域，任务距离成本定义为矩形喷涂区域喷涂子任务数量；时间成本函数定义为路径成本函数最高的机器人的路径成本值。3.根据权利要求1所述的多喷涂机器人智能任务分配遗传方法，其特征在于，所述步骤b)包括如下情况：b1)由a1)设定的起终对集合设计遗传初始种群和迭代次数；遗传初始种群中的每个个体代表一个任务分配方案，具体表示为在起终对集合中的某个具体场景下，每个机器人待执行的任务列表；遗传初始种群即由一组上述个体组成；种群迭代次数根据问题复杂度、种群规模、收敛性、收敛速度进行确定；b2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁乐，何家健，孙宏伟，王晶晶，陈卫彬，韩子延，王兴华，封雨生，朱香佳，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一六研究所，
类型：发明
国别省市：