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基于遗传算法的水龙头铣削机器人路径规划

王宏民 梁靖斌 蒋孟 邹云辉 林荣耀

王宏民, 梁靖斌, 蒋孟, 邹云辉, 林荣耀. 基于遗传算法的水龙头铣削机器人路径规划[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 40-45, 51. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.006
引用本文: 王宏民, 梁靖斌, 蒋孟, 邹云辉, 林荣耀. 基于遗传算法的水龙头铣削机器人路径规划[J]. 制造技术与机床, 2022, (12): 40-45, 51. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.006
WANG Hongmin, LIANG Jingbin, JIANG Meng, ZOU Yunhui, LIN Rongyao. Faucet milling robot arm path planning based on ant colony algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 40-45, 51. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.006
Citation: WANG Hongmin, LIANG Jingbin, JIANG Meng, ZOU Yunhui, LIN Rongyao. Faucet milling robot arm path planning based on ant colony algorithm[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (12): 40-45, 51. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.006

基于遗传算法的水龙头铣削机器人路径规划

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.12.006
基金项目: 江门市科技计划项目(2018JC01014,2018030100240012968);动作传感仿生机器人创新团队(2018630100060019829);江门市基础与理论科学类科技计划项目( 2019030102030009010)
详细信息
    作者简介:

    王宏民,男,1978 年生,博士,副教授,研究方向为工业机器人技术、机器人运动控制和遥操作技术等,已发表论文 30 篇。 E-mail:117877889@qq.com

    通讯作者:

    梁靖斌,男,1997 年生,硕士研究生,研究方向为机器人技术及其机电一体化。 E-mail: whylise@163.com

  • 中图分类号: TP24

Faucet milling robot arm path planning based on ant colony algorithm

  • 摘要: 为了提高机器人对水龙头铣削的加工质量及效率,提出一种路径最短的机器人铣削路径规划方法。以UR10e机器人为模型,分析了机器人的工作原理,同时,建立机器人的运动仿真模型。然后针对机器人铣削的水龙头,采用激光三维扫描,精准获取其点云图,并采用改进CC截面法获取1.75%机器人铣削路径。在保证铣削轮廓的前提下,按照曲率采样的方法,简化加工路径点。再结合遗传算法不断进化迭代,搜索铣削路径最短的最优解。通过仿真与实际测试,在最优轨迹优化方面,遗传算法在路径有约1%的正向优化效果。对于一些非关键部位优化了轨迹,提高水龙铣削加工的效率和精度,证明该方法具有可行性。

     

  • 图  1  UR10e机器人动力学建模

    图  2  UR10e机器人模型平台

    图  3  水龙头三维点云数据处理

    图  4  改进CC截面线法生成的刀具路径

    图  5  水龙头铣削加工空间路径

    图  6  工件坐标转换到机器人基坐标路径点

    图  7  路径1、2、3的遗传仿真分析

    图  8  机器人末端仿真轨迹

    表  1  优化结果

    路径路径1路径2路径3
    优化前/mm425.091 8430.556 5424.706 5
    优化后/mm423.913 6429.233 5423.494 4
    首次最优解迭代次数1 8113 5792 426
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-06-24

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