[发明专利]基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法及系统

说明书

本发明公开了基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法及系统，包括：获取待喷涂对象目标色块的颜色、待喷涂对象目标色块的位置和相邻目标色块中心点之间的距离；根据所获取数据，将单喷嘴喷枪的基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划描述为簇旅行商问题；其中，所述簇旅行商问题，包括：目标函数和约束条件；采用贪心随机自适应搜索算法，对簇旅行商问题进行求解，得到初始解；采用变邻域搜索算法，对初始解进行更新，得到最优解；根据最优解得到对不同色块的喷涂顺序；并按照喷涂顺序，控制单喷嘴喷枪对待喷涂对象进行喷涂作业。本发明提出了新的混合启发式算法用于得到喷枪移动的最小路径。

技术领域

本发明涉及喷涂路径规划技术领域，特别是涉及基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

为提高汽车涂装的品质和涂料的利用率，降低汽车喷涂过程中涂料对人的伤害，现在汽车涂装普遍采用喷涂机器人进行喷涂，涂装生产线基本实现了无人化自动喷涂。伴随着人们对汽车产品需求的多样化，单色喷涂无法满足民用、军事等领域个性化图案装饰、保护性、功能性的需求。

发明人发现，现有多色喷涂存在的技术缺陷是：

针对单喷嘴喷枪而言，换色成本和喷枪移动路径成本相对较高；

针对双喷嘴喷枪而言，喷枪移动路径成本相对较高。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法及系统；本发明提出了新的混合启发式算法用于得到喷枪移动的最小路径。

第一方面，本发明提供了基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法；

基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法，应用于单喷嘴喷枪；包括：

获取待喷涂对象目标色块的颜色、待喷涂对象目标色块的位置和相邻目标色块中心点之间的距离；

根据所获取数据，将单喷嘴喷枪的基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划描述为簇旅行商问题；其中，所述簇旅行商问题，包括：目标函数和约束条件；

采用贪心随机自适应搜索算法，对簇旅行商问题进行求解，得到初始解；

采用变邻域搜索算法，对初始解进行更新，得到最优解；

根据最优解得到对不同色块的喷涂顺序；并按照喷涂顺序，控制单喷嘴喷枪对待喷涂对象进行喷涂作业。

第二方面，本发明提供了基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划系统；

基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划系统，应用于单喷嘴喷枪；包括：

第一获取模块，其被配置为：获取待喷涂对象目标色块的颜色、待喷涂对象目标色块的位置和相邻目标色块中心点之间的距离；

第一问题描述模块，其被配置为：根据所获取数据，将单喷嘴喷枪的基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划描述为簇旅行商问题；其中，所述簇旅行商问题，包括：目标函数和约束条件；

第一问题求解模块，其被配置为：采用贪心随机自适应搜索算法，对簇旅行商问题进行求解，得到初始解；

第一更新模块，其被配置为：采用变邻域搜索算法，对初始解进行更新，得到最优解；

第一喷涂模块，其被配置为：根据最优解得到对不同色块的喷涂顺序；并按照喷涂顺序，控制单喷嘴喷枪对待喷涂对象进行喷涂作业。

第三方面，本发明提供了基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法；

基于混合启发式算法的多色喷涂路径规划方法，应用于双喷嘴喷枪；包括：