[發明專利]一種白車身焊點分配方法

有效

• 申請號: 201811017708.2
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109272104B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 鄒娟;楊旭;吳省紅;蘇長青;王求真;鄭金華;楊圣祥
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G06N3/00
• 分類號: G06N3/00;G06N3/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發明公開一種白車身焊點分配方法。所述分配方法包括：獲取白車身焊點和焊接機器人的三維坐標、所述焊接機器人的工作時長、工作移動速度、迭代次數、種群大小、交叉概率和變異概率；判斷循環次數是否達到迭代次數，如果是，計算第三代種群中最優個體得到最優結果，否則，繼續根據所述第三代種群的非支配集和個體的聚集距離，通過二元錦標賽選擇法選擇種群中的個體進入第四代種群。通過獲取白車身焊點的三維坐標、工作速度、工作時間和焊接機器人的三維坐標，建立焊點與機器人的距離矩陣。本發明將部分約束條件轉化為一個目標能幫助算法得到全局最優解。

技術領域

本發明涉及焊點分配規劃領域，特別是涉及一種白車身焊點分配方法。

背景技術

轎車車身是轎車的重要組成部分，使整個轎車零部件的載體，制造成本約占整車的40％～60％，生產時，焊點多達4000～5000個。為了能夠制造出高質、高效和低成本的車身，車身制造中廣泛采用多機器人焊接技術，為減少節拍所需時間，優化配置機器人資源，提高白車身制造的效率和質量，必須對機器人焊接任務盡心規劃，將諸多焊點合理分配給各焊接機器人。傳統的焊點分配原則是給焊接機器人劃定工作空間，焊接機器人只焊接本區域內的焊點。但在多臺機器人共同工作的焊裝工位，常常有焊點處于多臺機器人工作空間的重合區。在這樣的情況下，通過簡單的按區域劃分是不能有效解決。

現有技術中的區域劃分方法無法優化配置機器人的資源，降低了白車身制造的效率和質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠優化配置機器人資源的白車身焊點分配方法。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種白車身焊點分配方法，所述分配方法包括：

獲取白車身焊點和焊接機器人的三維坐標、所述焊接機器人的工作時長、工作移動速度、迭代次數、種群大小、交叉概率和變異概率；

根據所述三維坐標，建立所述白車身焊點與所述焊接機器人的距離關聯矩陣；

根據所述距離關聯矩陣計算所述白車身的焊點數和所述焊接機器人的個數，計算目標函數的平衡常數B，獲得初始種群；

根據所述平衡常數B計算所述初始種群中每個個體的目標函數值；

根據所述初始種群中每個個體的目標函數值構造所述初始種群的非支配集和每個個體的聚集距離；

根據所述初始種群的非支配集和所述聚集距離，采用二元錦標賽選擇法選擇種群中的個體作為第二代種群；

獲取所述第二代種群中的個體基因，將所述第二代種群中的個體基因進行交叉，將所述第二代種群中的個體基因進行變異，使所述第二代種群得到進化；

根據所述目標函數的平衡常數，計算所述第二代種群中每個個體的目標函數；

將所述初始種群和所述第二代種群合為第二種群，根據所述第二代種群中每個個體的目標函數構造所述第二種群的非支配集和每個個體的聚集距離；

根據所述第二種群的非支配集和聚集距離，建立偏序關系，根據所述偏序關系選擇所述第二種群中的個體形成滿足種群大小的種群，所述滿足種群大小的種群為第三代種群；

判斷循環次數是否達到迭代次數，如果是，計算第三代種群中最優個體得到最優結果，否則，繼續根據所述第三代種群的非支配集和個體的聚集距離，通過二元錦標賽選擇法選擇種群中的個體進入第四代種群。

可選的，所述根據所述初始種群中每個個體的目標函數值構造所述初始種群的非支配集和每個個體的聚集距離具體包括：

構造所述初始種群的非支配集：