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        焊接機器人單元的任務分配排序和路徑規(guī)劃

        2016-12-07 00:23:38
        汽車文摘 2016年6期
        關鍵詞:碰撞檢測步長排序

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        焊接機器人單元的任務分配排序和路徑規(guī)劃

        研究了由一個工件和幾個焊接機器人組成的工作單元,旨在將工作單元的完成時間最小化。因此,首先需要在機器人之間分配任務,然后對每個機器人的任務進行排序,再計算任務之間最快的無碰撞路徑。任務安排和路徑規(guī)劃大多是分開進行的,前者是一個典型的車輛選路問題,而后者通常被建模為一個最優(yōu)化問題。

        提出了一個完整的算法,其將離散優(yōu)化技術、碰撞檢測和最優(yōu)控制問題有效地進行了結合。首先需要對機器人的路徑進行有效地規(guī)劃,保證所有的焊接任務都能有效地完成;之后進行路徑的碰撞檢測。碰撞檢測有兩種方法:一種是靜態(tài)碰撞檢測方法,該方法檢查每個時間步長是否有兩個物體相互碰撞;另一種是動態(tài)檢測方法,其在整體配置給定一個連續(xù)路徑的情況下檢測是否有物體的碰撞發(fā)生。靜態(tài)檢測相對比較簡單,但是如果時間離散化的太大,那么將可能漏掉碰撞。另外,如果將時間步長減小則又會增加很大的計算量。為此,使用了動態(tài)碰撞檢測方法。完成碰撞檢測后,需要在已規(guī)劃好的軌跡上對機器人進行最優(yōu)化控制,以減少機器人總體完成任務的時間。仿真與試驗結果顯示,該算法能夠提高焊接過程的生產效率,并且比較穩(wěn)定可靠和有比較好的運算實時性,同時能夠有效地避免焊接機器人之間的碰撞。

        Chantal Landry et al. Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR),2013 18th International Conference.

        編譯:王也

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