[發(fā)明專利]基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人姿態(tài)控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010117112.0 | 申請日： | 2020-02-25 |
| 公開（公告）號： | CN111331598B | 公開（公告）日： | 2021-08-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 杜衛(wèi)鋒 | 申請（專利權(quán)）人： | 杜衛(wèi)鋒 |
| 主分類號： | B25J9/16 | 分類號： | B25J9/16 |
| 代理公司： | 重慶百潤洪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219 | 代理人： | 郝艷平 |
| 地址： | 314001 *** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 遺傳 算法 優(yōu)化 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu) 機(jī)器人 姿態(tài) 控制 方法 | ||
1.一種基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人姿態(tài)控制方法，其特征在于，包括：
S1：建立機(jī)器人手臂位姿和機(jī)器人夾持件位姿的機(jī)器人運(yùn)動學(xué)方程；
S2：基于加工物體形狀、大小和位置確定機(jī)器人手臂運(yùn)動的軌跡參數(shù)和機(jī)器人夾持件運(yùn)動的軌跡參數(shù)，所述機(jī)器人手臂運(yùn)動的軌跡參數(shù)包括以手臂為軸的轉(zhuǎn)動角度、行進(jìn)距離和加速度；所述機(jī)器人夾持件運(yùn)動的軌跡參數(shù)包括夾持件的握持力度和握持空間大小距離；
S3：獲取機(jī)器人手臂的運(yùn)動軌跡和機(jī)器人夾持件的運(yùn)動軌跡，對運(yùn)動的軌跡點(diǎn)進(jìn)行采樣；
S4：對所述機(jī)器人運(yùn)動學(xué)方程中無干涉軌跡點(diǎn)的手臂和夾持件位姿進(jìn)行逆運(yùn)動學(xué)求解，求出表征機(jī)器人手臂轉(zhuǎn)動角度的集合、行進(jìn)距離的集合、加速度集合和機(jī)器人夾持件握持力度值的集合、握持空間大小距離值的集合；
S5：獲取機(jī)器人手臂轉(zhuǎn)動角度的集合、行進(jìn)距離的集合、加速度集合和機(jī)器人夾持件握持力度值的集合、握持空間大小距離值的集合，基于遺傳算法求出對應(yīng)的機(jī)器人手臂轉(zhuǎn)動角度最優(yōu)解、機(jī)器人手臂行進(jìn)距離最優(yōu)解、機(jī)器人手臂加速度最優(yōu)解、機(jī)器人夾持件握持力度最優(yōu)解和機(jī)器人夾持件握持空間大小最優(yōu)解；
在所述步驟S2中，
S2-1：獲取加工物體圖像，對加工物體圖像進(jìn)行預(yù)處理；
S2-2：基于圖像矩原理得出加工物體大小、形狀和位置；
S2-3：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立夾持件抓取力度運(yùn)動方程，選取對應(yīng)加工物體的對應(yīng)抓取軌跡參數(shù)，其中，抓取力度運(yùn)動方程為
其中，M,B,k分別為機(jī)器人的慣性、阻尼和剛度系數(shù)，F(xiàn)為接觸力大小，x為位置形變，根據(jù)阻抗控制原理保持夾持件在抓取過程中的恒力接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人姿態(tài)控制方法，其特征在于，在所述步驟S3中，
S3-1：在所述機(jī)器人手臂的軌跡上等時(shí)間間隔選取參考點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人姿態(tài)控制方法，其特征在于，在所述步驟S5中，
S5-1：對機(jī)器人手臂轉(zhuǎn)動角度的集合、行進(jìn)距離的集合、加速度的集合和機(jī)器人夾持件握持力度值的集合、握持空間大小距離值的集合分別進(jìn)行編碼，分別生成對應(yīng)的初代種群染色體；
S5-2：分別建立機(jī)器人手臂對應(yīng)轉(zhuǎn)動角度、行進(jìn)距離和加速度的運(yùn)動關(guān)節(jié)變化量的目標(biāo)函數(shù)以及機(jī)器人夾持件對應(yīng)握持力度和握持空間大小距離的運(yùn)動關(guān)節(jié)變化量的目標(biāo)函數(shù)；
S5-3：分別建立對應(yīng)所述目標(biāo)函數(shù)的適應(yīng)度函數(shù)；
S5-4：對對應(yīng)的所述初代種群染色體進(jìn)行遺傳迭代操作，直到其子代種群染色體滿足對應(yīng)所述適應(yīng)度函數(shù)的停止條件，將所述子代種群染色體作為目標(biāo)種群染色體；
S5-5：對對應(yīng)所述目標(biāo)種群染色體進(jìn)行解碼后得到對應(yīng)目標(biāo)逆解。
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