[发明专利]一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法

说明书

本发明涉及机器人拆卸序列规划技术领域，尤其涉及一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法。基于避碰算法建立机器人避碰模型，充分考虑了机器人拆卸过程中机器人的结构和运动特性，将拆卸点之间机器人避碰轨迹的运动时间作为拆卸序列规划的优化目标之一，构建了更加符合机器人真实拆卸场景的拆卸信息模型，能够提高拆卸序列规划的准确性；提出了一种优化的离散蜜蜂算法，加入了更高效的邻域搜索算子和交叉变异算子，提高了搜索效率，让算法能够更快速地搜索出符合优化目标的最佳拆卸序列。

技术领域

本发明涉及机器人拆卸序列规划技术领域，尤其涉及一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法。

背景技术

随着传统制造对环境污染和资源浪费的日益关注，再制造已成为重要的可持续制造范例，它可以带来巨大的环境和经济效益。拆卸作为再制造的关键步骤，对于缓解废旧产品造成的环境资源问题，发展可持续制造与绿色制造有着重要意义。拆卸过程包括拆卸序列规划过程和拆卸执行过程，在拆卸执行之前，通过拆卸序列规划获得最优的拆卸序列可以大大减少拆卸时间，提高拆卸效率。

传统的拆卸序列规划方法主要是针对手工拆卸的，但手工拆卸效率低下，且具有锋利边缘的废旧产品容易对工作人员造成伤害。随着工业机器人的发展，机器人拆卸由于具有很高的拆卸效率已经备受关注。

由被拆卸产品的物理结构引起的障碍是机器人拆卸过程中不可忽略的因素，工业机器人在不同拆卸点之间移动时需要将被拆卸产品视为障碍物进行避碰运动。现有的机器人拆卸序列规划方法通常以总拆卸时间作为优化目标，然后根据优化目标寻找最优的序列。但是现有技术并未考虑机器人的结构、运动特性以及机器人的避碰轨迹，造成拆卸序列规划结果与实际场景存在差距，且现有的机器人拆卸序列规划存在的效率低下问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，能够结合机器人真实拆卸场景，提高机器人拆卸序列规划的效率和准确性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，将拆卸点之间机器人避碰轨迹的运动时间加入拆卸序列规划的优化目标中，采用智能算法得出符合优化目标的最优拆卸序列；

所述智能算法具体如下：

A、建立机器人拆卸信息模型用来生成可行的拆卸序列；

B、建立机器人避碰模型并计算出考虑机器人避碰轨迹的拆卸时间；

C、利用优化的离散蜜蜂算法进行机器人拆卸序列规划。

进一步的，所述的一种考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸序列规划方法，包括如下步骤：

S1、建立考虑机器人避碰轨迹的机器人拆卸信息模型；

S2、建立机器人避碰模型，利用机器人避碰算法计算出考虑机器人避碰轨迹的拆卸时间；

S3、确定机器人拆卸序列规划的优化目标；

S4、利用优化的离散蜜蜂算法，设计邻域搜索算子，对所得的机器人拆卸序列进行邻域搜索；

S5、利用优化的离散蜜蜂算法对所得的机器人拆卸序列进行全局搜索，并根据适应度函数更新当前全局最优解；

S6、判断是否达到迭代终止条件，若是，则输出最优拆卸序列，若否，则返回执行步骤S4。

进一步的，所述步骤S1具体包括：

S11、对被拆卸产品的零件进行编号，根据零件之间的拆卸约束关系建立空间干涉矩阵；

S12、分析所述空间干涉矩阵，生成被拆卸产品的可行拆卸序列。

进一步的，所述步骤S2具体包括：