[發(fā)明專利]基于深度強化學(xué)習(xí)的雙點漸進成形制造方法及裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210410301.6
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114757102A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔強;何夢兮;和四忠;楊道乾;李江山;喻川;西達思·蘇哈斯·帕維爾
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州翰凱斯智能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;B21D31/00;G06F113/10
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

本發(fā)明提供一種基于深度強化學(xué)習(xí)的雙點漸進成形制造方法及裝置，方法包括：獲取待制造的三維模型并進行分層獲取多個主工作路徑以及候選的多個支撐路徑，選擇初始的當(dāng)前主工作路徑和當(dāng)前支撐路徑；根據(jù)當(dāng)前主工作路徑和選擇的當(dāng)前支撐路徑在實際應(yīng)用環(huán)境中分別循環(huán)控制主、從機器人的機械臂進行漸進成形，獲取成形曲面；將成形曲面與目標(biāo)曲面上的偏差值作為狀態(tài)向量，應(yīng)用預(yù)訓(xùn)練的深度強化學(xué)習(xí)模型進行強化學(xué)習(xí)，循環(huán)輸出與下一主工作路徑對應(yīng)的支撐路徑，并根據(jù)下一主工作路徑和與下一主工作路徑對應(yīng)的支撐路徑循環(huán)更新當(dāng)前主工作路徑和當(dāng)前支撐路徑，直至完成三維模型的漸進成形。本發(fā)明能夠進行從機器人的支撐策略調(diào)整，靈活度高，成形精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于增材制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種基于深度強化學(xué)習(xí)的雙點漸進成形制造方法及裝置。

背景技術(shù)

漸進成形是一種柔性制造技術(shù)，不需要專用的模具便能加工出目標(biāo)制件。漸進成形使用一個半球形工具附在機械臂或數(shù)控機床上。工具沿著預(yù)先編程的路徑移動，在金屬板材上產(chǎn)生局部塑性變形，從而使其達到所需的外殼形狀。雙點漸進成形利用兩個半球形成形工具實現(xiàn)材料局部增量變形獲得終成形零件。雙點漸進成的原理是在板料一側(cè)通過主工具頭(成形壓頭)進行加工的同時，在另一側(cè)有副工具頭(支撐壓頭)支撐板料，且副工具頭的運行軌跡是從屬于主工具頭。這種雙點漸進成形方法可以進一步提高板料的成形性，有效地改善成形件的尺寸精度。但是現(xiàn)有的雙點漸進成形方法存在許多缺點，在漸進成形過程中副工具頭的支撐策略是固定不變的，成型結(jié)果的幾何精度低與成形范圍小，限制了其廣泛的工業(yè)應(yīng)用。目前漸進成形精度問題的改進方法以測量材料的反彈量進行補償為主，在成形控制方面很難優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于深度強化學(xué)習(xí)的雙點漸進成形制造方法及裝置，以解決現(xiàn)有的從機器人的支撐策略固定，成形精度低的問題。

基于上述目的，本發(fā)明實施例提供了一種基于深度強化學(xué)習(xí)的雙點漸進成形制造方法，包括：獲取待制造的三維模型并對所述三維模型進行分層獲取多個主工作路徑以及與每個所述主工作路徑對應(yīng)的候選的多個支撐路徑，選擇一主工作路徑以及與所述選擇的主工作路徑對應(yīng)的一支撐路徑作為初始的當(dāng)前主工作路徑和當(dāng)前支撐路徑；根據(jù)當(dāng)前主工作路徑和選擇的當(dāng)前支撐路徑在實際應(yīng)用環(huán)境中分別循環(huán)控制主、從機器人的機械臂進行漸進成形，獲取與所述當(dāng)前主工作路徑對應(yīng)的成形曲面；將所述成形曲面與目標(biāo)曲面的偏差值作為狀態(tài)向量，應(yīng)用預(yù)訓(xùn)練的深度強化學(xué)習(xí)模型進行支撐策略的強化學(xué)習(xí)，循環(huán)輸出與下一主工作路徑對應(yīng)的支撐路徑，并根據(jù)所述下一主工作路徑和與所述下一主工作路徑對應(yīng)的所述支撐路徑循環(huán)更新所述當(dāng)前主工作路徑和所述當(dāng)前支撐路徑，直至完成所述三維模型的漸進成形。

可選的，所述獲取待制造的三維模型并對所述三維模型進行分層獲取多個主工作路徑以及與每個所述主工作路徑對應(yīng)的候選的多個支撐路徑，包括：獲取待制造的三維模型，應(yīng)用沿曲面偏移函數(shù)對所述三維模型以預(yù)設(shè)層厚沿成形方向進行分層，獲取第一預(yù)設(shè)數(shù)量的曲線路徑；針對每個所述曲線路徑，以預(yù)設(shè)點間距劃分第二預(yù)設(shè)數(shù)量的離散點，并根據(jù)所述離散點生成與所述曲線路徑對應(yīng)的主工作路徑；針對每個所述主工作路徑，分別根據(jù)多個支撐策略獲取與所述主工作路徑對應(yīng)的候選的多個所述支撐路徑，所述支撐策略為全局支撐策略、局部外圍支撐策略、局部正面支撐策略以及跟隨支撐策略的其中之一。

可選的，在所述根據(jù)當(dāng)前主工作路徑和選擇的所述支撐路徑在真實環(huán)境中控制機械臂進行漸進成形，獲取與所述當(dāng)前主工作路徑對應(yīng)的成形曲面之前，包括：在Grasshopper中構(gòu)建與待制造的所述三維模型的實際應(yīng)用環(huán)境相符的數(shù)字仿真環(huán)境；在所述數(shù)字仿真環(huán)境對所述三維模型進行仿真，并結(jié)合仿真結(jié)果對所述深度強化學(xué)習(xí)模型進行訓(xùn)練，獲取預(yù)訓(xùn)練的所述深度強化學(xué)習(xí)模型。