[發明專利]圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型的優選方法

在審

• 申請號: 201710796032.0
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107563068A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 張付祥;劉再;黃永建;黃風山
• 申請（專利權）人: 河北科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種應用于圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型的優選方法，屬于冶金行業貼標技術領域。

背景技術

目前，鋼鐵廠中完成圓鋼端面貼標的工作主要是依靠人工，在部分鋼鐵企業中正在逐步采用自動貼標系統，實現利用機器人對圓鋼端面進行自動貼標。例如：中國專利號CN2016202585353、CN201610193686X中，提出了一種應用于圓鋼端面貼標的機器人自動貼標系統，系統中貼標機器人采用串聯機器人存在速度慢、機構末端累積誤差大的缺點，而商用的并聯機器人又無法實現貼標工作時的俯仰運動且其工作空間相對較小。采用混聯機器人是解決上述問題的有效方法，以并聯機構作為貼標機器人主體可實現高速高精度貼標運動，以串聯機構聯接末端執行器可實現貼標工作的俯仰運動且彌補了并聯機構工作空間不足的缺點。混聯機器人的并聯機構構型的選擇不僅決定貼標混聯機器人的工作性能，還影響自動貼標的效果及鋼廠的生產效率。

發明內容

基于以上原因，本發明提出一種圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型優選方法。

本發明圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型優選方法，包含如下步驟：

第1步，通過分析圓鋼端面貼標工藝，確定貼標混聯機器人的運動輸出以及并聯機構的運動輸出，根據并聯機構的運動輸出確定備選方案，以所有的備選方案為基礎，建立模糊綜合評價決策集，用V表示，即，式中，v_i為第i個備選方案，m為備選方案的個數；

第2步，以影響評價對象（即各被選方案）的各種因素為元素建立模糊綜合評價因素集，用X表示，即，式中，x_i為影響各評價對象的第i個因素，n為影響因素的個數，并建立評價體系層次結構圖；

第3步，利用層次分析法（簡稱AHP），通過兩兩比較建立評判矩陣，然后求解矩陣的最大特征值及其對應的特征向量。為因素在總評價中的重要程度（權重），對A做歸一化運算并做一致性檢驗，得到指標的權重模糊向量，即因素的權重集；

第4步，在一個評價模型中，影響評價對象的因素有n個。想對任意一個影響因素，將對備選方案1,2,…,m的優勢程度進行兩兩比較，得到i個判斷矩陣。然后求得判斷矩陣的最大特征值對應的特征向量，對其歸一化以后得到方案層各元素相對于準則層某元素的權重向量。則綜合評價矩陣；

第5步，確定評價矩陣R和權重集ω后，可得到模糊決策集，式中“*”表示模糊算子，根據求得的數值對各個方案進行排序并優選。

圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型的優選方法通過排序結果進行并聯機構構型的優選決策，是在三平移并聯機構RRRP^4R型、RRRRP^4R型、RRRRR型之間進行優選。

本發明的有益效果：該方法有效地優選出圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型，優化了圓鋼端面貼標混聯機器人的貼標適應度，提高了圓鋼端面貼標機構的實用性。

附圖說明

圖1是本發明圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型的優選方法的評價指標層次結構圖。

具體實施方式

結合附圖1對本發明做具體描述。

圓鋼端面貼標混聯機器人并聯機構構型的優選方法，包含如下步驟：

第1步，通過分析圓鋼端面貼標工藝，確定貼標混聯機器人的運動輸出以及并聯機構的運動輸出，根據并聯機構的運動輸出確定備選方案，以所有的備選方案為基礎，建立模糊綜合評價決策集，用V表示，即，式中，v_i為第i個備選方案，m為備選方案的個數；

第2步，以影響評價對象（即各被選方案）的各種因素為元素建立模糊綜合評價因素集，用X表示，即，式中，x_i為影響各評價對象的第i個因素，n為影響因素的個數，并建立評價體系層次結構圖；

第3步，利用層次分析法（簡稱AHP），通過兩兩比較建立評判矩陣，然后求解矩陣的最大特征值及其對應的特征向量。為因素在總評價中的重要程度（權重），對A做歸一化運算并做一致性檢驗，得到指標的權重模糊向量，即因素的權重集；