多机器人协同的焊接路径规划分析

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1、万方数据致谢本文是在导师林巨广研究员的悉心指导下完成的。三年的研究生学习期间，导师渊博的理论功底，严谨治学的科研态度、诲人不倦的品格，脚踏实地的工作作风与深厚的学术素养使我受益匪浅。在此论文完成之际，谨向导师林巨广研究员致以崇高的敬意与诚挚的谢意!论文撰写的过程中，从实习工作、论文选题，到反复验证、推敲定稿，都倾注了王健强教授的心血，王老师为我提供了悉心指导和耐心帮助，在这里向王老师表示真诚的感谢!同时要衷心的感谢陈娃欣老师，他为我的学习和生活给予了支持与指导。感谢各位领导与同事，你们勤奋严谨、踏实刻苦的工作作风深深影响着我。你们无私的帮

2、助与支持，是我学习的源泉与动力。师兄施德超等诸位学长对于本文给予了大量支持和帮助。三年来一起工作学习生活的同窗好友、师兄弟妹们，在此一并致以最诚挚的谢意，谢谢你们的帮助、支持与陪伴。最后，我要特别感谢我的母亲和我的亲人，他们是我一生中最宝贵的财富。作者：赵硕2015年3月5日万方数据摘要白车身焊接是汽车制造最重要的四大生产工艺之一，在现代化制造业中占据重要地位。为了满足大批量、高节拍、高效率的白车身焊接生产的需求，通常由多台焊接机器人来完成焊接任务。在实际焊接过程中，焊接机器人不仅需要完成繁重的焊接任务，也需要避免与其它焊接机器人发生干涉

3、。研究多台焊接机器人的路径规划问题对减少焊接工作时间、提高焊接生产效率有着重要的意义。本论文主要研究了单台及多台焊接机器人的路径规划问题。首先研究白车身的组成结构、焊装线工艺流程。对焊接机器人路径规划的影响因素，如白车身数模和焊点、点焊工艺、机器人和工装夹具及所持焊枪进行了分析。然后分析总体焊接任务规划，并以此得到单台焊接机器人旅行商数学模型。在比较传统算法和智能算法的优缺点后，选取粒子群算法作为单台焊接机器人路径规划求解算法。并在MATLAB仿真软件中编写粒子群算法程序，以某工位的单台焊接机器人为例进行路径规划。其次，对多台焊接机器人的

4、路径规划进行分析，阐述了多台焊接机器人路径规划目标与约束，并得到多台焊接机器人路径规划的流程。选取了基于协同进化思想的粒子群算法。在共生的协同进化算法模型下，将多焊接机器人分解成多个r单台焊接机器人的问题来解决。单台焊接机器人路径规划在选用粒子群算法进化的同时，各台焊接机器人之间也进行相互交流协调，比较各台焊接机器人之间的坐标位置并判断其是否发生干涉。本文建立了焊接任务分配的多背包数学模型和焊接机器人防干涉数学模型。以某工位两台焊接机器人为例在MATLAB仿真软件中编程，对基于协同进化的粒子群算法进行仿真验证。最后，对ROBCAD进行二次

5、开发，使用用户界面语言ROBUIL编写界面。在．NET编程环境中开发ROBCAD应用程序，使用ROBAPI函数操作ROBCAD对象，并把粒子群算法程序集成到ROBCAD中。关键词：多机器人；路径规划：粒子群算法；协同进化；ROBCADII万方数据ABSTRACTWeldingofBody—in-white(BIW)isoneofthefourmajorautomobilemanufacturingprocess，occupyinganimportantpositioninthemodemmanufacturingindustry．Inor

6、dertomeetthedemandofmassproduction，highrhythmandhigh．efficiencyBIWweldingproduction，multipleweldingrobotsareneededtoperformtheweldingtasks．Intheactualweldingprocess，weldingrobotsarerequiredtocompleteanumberofsolderjoints，aswellastoavoidinterferencewithotherweldingrobots．T

7、herefore．howtosolvetheplanplanningproblemofmultipleweldingrobotsaresignificancetoreducetheweldingtimeandincreaseefficiencyofweldingproduction．Thispapermainlystudythepathplanningmethodofsingleandmultipleweldingrobots．Firstly，thecompositionofBIWandweldinglineprocessareresea

8、rched．BIWmodulesandsolderjoints，spotwelding，robotsandfixtureswhichaffecttheresuItsofmultipleweld