[發(fā)明專利]消防機(jī)器人多指標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011525291.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112743556A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 訾栓緊;紀(jì)任鑫;祝鑫海;李虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)消防救援學(xué)院
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J9/02;B25J18/00;A62C27/00
• 代理公司: 北京中南長(zhǎng)風(fēng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11674
• 代理人: 穆麗紅

1.一種消防機(jī)器人多指標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，采用位姿描述、D-H坐標(biāo)變換方法建立消防機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，利用拉格朗日方法建立消防機(jī)器人系統(tǒng)的正向及逆向動(dòng)力學(xué)模型；

步驟2，基于所建立的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)消防機(jī)器人的作業(yè)空間、負(fù)載能力、運(yùn)動(dòng)性能指標(biāo)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，得到各個(gè)指標(biāo)與數(shù)學(xué)模型的內(nèi)蘊(yùn)關(guān)系，建立多指標(biāo)線性加權(quán)綜合優(yōu)化函數(shù)，并基于現(xiàn)實(shí)需求和模糊推理相結(jié)合的方法計(jì)算加權(quán)系數(shù)，最終確定消防機(jī)器人各分部件的指標(biāo)參數(shù)；

步驟3，利用三維建模軟件對(duì)系統(tǒng)的總體布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其小體積與多功能的優(yōu)化；

步驟4，搭建火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的虛擬地形和機(jī)器人系統(tǒng)的虛擬模型，并對(duì)虛擬模型進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，得到消防機(jī)器人在不同地形環(huán)境下的結(jié)構(gòu)形式及運(yùn)動(dòng)方式的適應(yīng)性，對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證與迭代。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防機(jī)器人多指標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1包括：

將所得的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及動(dòng)力學(xué)模型與計(jì)算機(jī)輔助建模軟件進(jìn)行對(duì)比分析，最終得到具有高可信度的系統(tǒng)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防機(jī)器人多指標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，其特征在于，步驟2中所述指標(biāo)參數(shù)通過(guò)梯度類算法進(jìn)行極值的求解得到。