專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)排序的焊接機(jī)器人多目標(biāo)路徑規(guī)劃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種用于為機(jī)器人提供多目標(biāo)路徑規(guī)劃的系統(tǒng)和方法，更具體地涉及一種為焊接機(jī)器人提供多目標(biāo)路徑規(guī)劃的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法基于累積分?jǐn)?shù)為機(jī)器人的每個(gè)允許的循環(huán)路徑(cycle path)識(shí)別最佳路徑。
背景技術(shù)：
在那些機(jī)器人用于汽車(chē)制造過(guò)程的應(yīng)用中，尤其是就汽車(chē)白車(chē)身(BIW)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，焊接機(jī)器人可以被使用，所述機(jī)器人必須移動(dòng)通過(guò)必須以特定朝向完成焊接操作的多個(gè)焊點(diǎn)。在一些情況下，機(jī)器人的路徑包括不是焊點(diǎn)而是手動(dòng)插入或由軟件插入以避免障礙物一例如零件、夾具和工具干擾機(jī)器人移動(dòng)的點(diǎn)。在汽車(chē)白車(chē)身制造過(guò)程設(shè)計(jì)中，焊接機(jī)器人的路徑規(guī)劃是關(guān)鍵步驟。機(jī)器人路徑的生成和認(rèn)證本質(zhì)上是由機(jī)器人模擬軟件輔助的手動(dòng)程序。現(xiàn)有的商業(yè)工具具有在兩組用戶(hù)指定位置和朝向?qū)χg生成逐點(diǎn)(PTP)無(wú)碰撞路徑的能力。然而，對(duì)于路徑是多目標(biāo)路徑的焊接應(yīng)用，意味著機(jī)器人必須在單個(gè)循環(huán)中到達(dá)多個(gè)焊點(diǎn)。在有些工程實(shí)例中目標(biāo)是非連續(xù)的一即障礙物將焊接件隔開(kāi)。在這些情況下，機(jī)器人將要到達(dá)的焊接件的順序必須被手動(dòng)轉(zhuǎn)變，并且除了固有焊點(diǎn)之外，可能還需要置入新的中繼點(diǎn)。由此生成的路徑必須進(jìn)行干擾認(rèn)證，而且還必須滿(mǎn)足循環(huán)時(shí)間限制。然而，規(guī)劃的路徑可能無(wú)法第一時(shí)間滿(mǎn)足這些條件，因此需要改變和重新認(rèn)證整個(gè)操作。因此，現(xiàn)有的程序涉及具有多個(gè)缺點(diǎn)的手動(dòng)迭代，所述缺點(diǎn)包括程序是耗時(shí)的和交互作用的，結(jié)果的品質(zhì)取決于模擬工具使用者的技能和經(jīng)驗(yàn)，而且所述結(jié)果僅滿(mǎn)足總體而言不是最佳的可行性要求。該問(wèn)題的解決方案已被提出，具體是通過(guò)將逐點(diǎn)路徑規(guī)劃問(wèn)題與最佳排序問(wèn)題進(jìn)行組合。然而，該方案沒(méi)有考慮到由于機(jī)器人到達(dá)并移動(dòng)通過(guò)單個(gè)構(gòu)造而發(fā)生的問(wèn)題，因此該方案可能導(dǎo)致不可控制的機(jī)器人路徑。進(jìn)一步，現(xiàn)有的系統(tǒng)使用軟件來(lái)計(jì)算機(jī)器人的無(wú)碰撞移動(dòng)逐點(diǎn)(PTP)路徑。實(shí)際情況需要機(jī)器人移動(dòng)通過(guò)若干目標(biāo)點(diǎn)而不是獨(dú)立的逐點(diǎn)分段。目標(biāo)點(diǎn)包括必須執(zhí)行焊接的焊點(diǎn)和不執(zhí)行焊接但幫助優(yōu)化機(jī)器人路徑的中間點(diǎn)。因此，為了穿過(guò)包括多個(gè)焊點(diǎn)和中間點(diǎn)的完整路徑，需要將這些點(diǎn)連續(xù)輸入至機(jī)器人模擬軟件來(lái)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開(kāi)一種用于機(jī)器人多目標(biāo)路徑規(guī)劃的系統(tǒng)和方法。獲取與若干目標(biāo)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的輸入?yún)?shù)。基于獲得的輸入使機(jī)器人移動(dòng)通過(guò)多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑基于獲得的輸入被標(biāo)識(shí)。給每個(gè)允許的循環(huán)路徑的路徑分段的預(yù)定屬性分配權(quán)重?；陬A(yù)定屬性的數(shù)值和預(yù)定屬性的被分配權(quán)重來(lái)計(jì)算累積分?jǐn)?shù)。機(jī)器人移動(dòng)通過(guò)目標(biāo)點(diǎn)的最佳路徑基于累積分?jǐn)?shù)被識(shí)別。通過(guò)結(jié)合附圖來(lái)參閱下面的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的附加特征將變得清林疋。


圖1示出了樣品零件的線(xiàn)框模型的三維圖，圖中示出了標(biāo)記在樣品零件上的多個(gè)焊點(diǎn)；
圖2是包括焊槍的機(jī)器人的簡(jiǎn)圖3、圖4、圖5、和圖6示出了某些可能的循環(huán)路徑，機(jī)器人可移動(dòng)通過(guò)這些循環(huán)路徑；
以及
圖7是示出了用于機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)涉及用于提供焊接機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃的系統(tǒng)和方法的本發(fā)明的實(shí)施方式的論述本質(zhì)上僅是示例性的，絕非用于限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。本發(fā)明建議一種用于焊接機(jī)器人的多目標(biāo)最佳路徑規(guī)劃算法，該算法采用相同的幾何輸入一例如目標(biāo)結(jié)構(gòu)，即焊點(diǎn)和在焊點(diǎn)處的焊槍朝向、零件和夾具的幾何形狀等，該算法還生成無(wú)碰撞路徑，該路徑基于與整個(gè)路徑關(guān)聯(lián)的特定成本函數(shù)自動(dòng)確定最佳焊接順序。所述成本可包括一個(gè)或多個(gè)循環(huán)時(shí)間、路徑的平順性標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)器人的全部接頭運(yùn)動(dòng)。所述算法將遍及通過(guò)反向動(dòng)力學(xué)獨(dú)立生成的所有可能的構(gòu)造，并將因此免于出現(xiàn)異常。所述算法還將避免高成本的手動(dòng)迭代，并提供快速、平順且無(wú)碰撞的路徑。圖1示出了樣品零件10的線(xiàn)框三維模型，該線(xiàn)框三維模型示出了標(biāo)記在該樣品零件10上的初始位置12和多個(gè)焊點(diǎn)14、16、18、20和22。下面論述的焊接機(jī)器人將從初始位置12以某種預(yù)定順序移動(dòng)至焊點(diǎn)14 - 22中的每一個(gè)，以便在樣品零件10上執(zhí)行焊接操作。雖然在此具體論述的是執(zhí)行焊接操作的焊接機(jī)器人，但是本發(fā)明的路徑規(guī)劃將具有用于執(zhí)行除焊接以外的其他操作的其他機(jī)器人的應(yīng)用。圖2是典型的六軸機(jī)器人50的簡(jiǎn)圖，所述六軸機(jī)器人50適用于在此描述的目的。 機(jī)器人50包括允許機(jī)器人50移動(dòng)至樣品零件10上的期望位置的機(jī)械臂52和接頭M。機(jī)器人50包括允許機(jī)器人50在焊點(diǎn)14、16、18、20和22處焊接樣品零件10的焊槍56。機(jī)器人的初始位置12代表機(jī)器人50的默認(rèn)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。每個(gè)操作都從初始位置12開(kāi)始，而且一旦經(jīng)過(guò)了所有點(diǎn)14 - 22，機(jī)器人50便回到初始位置12。雖然此處的討論涉及包括焊點(diǎn)14 - 22的樣品零件10，但是其他類(lèi)型的機(jī)器人可在樣品零件10上執(zhí)行除焊接外的其他操作，其中焊點(diǎn)14 一 22將是其他類(lèi)型的點(diǎn)一通常被稱(chēng)為目標(biāo)點(diǎn)。對(duì)于下文的論述， 焊點(diǎn)14 - 22將代表樣品零件10或任何其他零件上的任何類(lèi)型的目標(biāo)點(diǎn)。控制器58控制機(jī)器人50的操作，并且執(zhí)行用于那些應(yīng)用的如下所述的各種操作和功能。焊點(diǎn)14 - 22遍及樣品零件10分布，其中某些點(diǎn)以類(lèi)似墻壁的夾具M(jìn)和沈?yàn)檫吇虮黄洵h(huán)繞。焊接機(jī)器人50的機(jī)械臂52必須覆蓋所有點(diǎn)12 - 22以執(zhí)行焊接操作。在該過(guò)程中，機(jī)械臂52還必須移動(dòng)經(jīng)過(guò)夾具M(jìn)和沈以到達(dá)點(diǎn)12 - 22中的某些點(diǎn)。機(jī)器人50 基于特定的輸入?yún)?shù)從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)至其他點(diǎn)。輸入?yún)?shù)包括但不限于與樣品零件10的幾何形狀相關(guān)的細(xì)節(jié)一例如焊點(diǎn)的位置參數(shù)、障礙物的高度等，或在焊點(diǎn)14 - 22處的機(jī)器人 50的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)一例如在焊點(diǎn)14 - 22處的焊槍朝向。機(jī)器人50可沿著多個(gè)可能的路徑行進(jìn)以覆蓋所有焊點(diǎn)14 - 22。所采用路徑的選
5擇取決于一組預(yù)定屬性，所述一組預(yù)定屬性是機(jī)器人50的移動(dòng)特性。例如，這些預(yù)定屬性包括但不限于用來(lái)覆蓋路徑分段的時(shí)間、在移動(dòng)期間機(jī)器人50的接頭M經(jīng)受的負(fù)載、整個(gè)路徑的平順性標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)械臂52穿過(guò)焊點(diǎn)14 - 22的移動(dòng)生成穿過(guò)不同路徑的路徑分段的預(yù)定屬性的不同數(shù)值。例如，其中覆蓋焊點(diǎn)14 - 22的順序不同的一條路徑與另一條路徑的機(jī)械接頭M上的負(fù)載可能不同。特定路徑的特定預(yù)定屬性的重要性可以通過(guò)分配權(quán)重至預(yù)定屬性來(lái)代表。預(yù)定屬性的數(shù)值與分配給預(yù)定屬性的權(quán)重的組合用于計(jì)算特定路徑的累積分?jǐn)?shù)。最佳路徑基于需要在涉及機(jī)器人50的操作期間加以?xún)?yōu)化的因素來(lái)選擇。所述最佳路徑的選擇通過(guò)選擇相對(duì)于預(yù)定屬性提供最小累積分?jǐn)?shù)的路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述路徑的選擇需要被優(yōu)化。當(dāng)點(diǎn)14 - 22在一個(gè)平面中而沒(méi)有任何障礙物將它們分隔開(kāi)時(shí)，機(jī)械接頭M不會(huì)經(jīng)受大量的負(fù)載變動(dòng)。然而，如果機(jī)器人50必須移動(dòng)經(jīng)過(guò)障礙物，則接頭M必須具有相應(yīng)的朝向，而且一旦操作執(zhí)行完畢接頭M就回到默認(rèn)朝向。機(jī)械接頭M的結(jié)構(gòu)的反復(fù)變化導(dǎo)致短期內(nèi)的負(fù)載循環(huán)并且增加機(jī)器人50的總體磨損。從一個(gè)結(jié)構(gòu)變化至另一個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí)機(jī)械接頭M的朝向變化還可導(dǎo)致接頭上的瞬時(shí)負(fù)載值理論上接近無(wú)限大的情況。這樣的結(jié)構(gòu)變化被稱(chēng)為異常而且是不允許的。在選擇用于機(jī)器人的最佳路徑時(shí)，發(fā)生異常的路徑不會(huì)被考慮，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)狀態(tài)表明在這種情況下機(jī)器人穿過(guò)是不被允許的。機(jī)械接頭M的負(fù)載值通過(guò)使用反向動(dòng)力學(xué)獲取。圖3、4、5和6示出了機(jī)器人移動(dòng)通過(guò)的示例性循環(huán)路徑，如圖顯示的可通過(guò)機(jī)械臂52的移動(dòng)來(lái)執(zhí)行相同的操作。點(diǎn)14 一 22可在多個(gè)循環(huán)路徑中被覆蓋。圖3示出了這樣的路徑，該路徑被稱(chēng)為路徑分段，其中機(jī)器人50以直進(jìn)順序12 — 14 — 16 — 18 —20 —22 從一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)點(diǎn)。在這個(gè)路徑中，機(jī)器人50必須三次移動(dòng)經(jīng)過(guò)樣品零件10上的夾具M(jìn)和26。如果選擇了不同的路徑一例如圖4所示的12 — 14 — 20 — 16 — 18 — 22， 則移動(dòng)經(jīng)過(guò)夾具M(jìn)和沈的次數(shù)可以更少。圖5和6代表其他可能的路徑，具體分別是12 — 22 — 18 — 20 — 16 — 14和 12 — 18 — 22 — 20 — 16 — 14，機(jī)器人50可移動(dòng)通過(guò)所述路徑，所述每條路徑代表的都是
相對(duì)于特定預(yù)定屬性最佳的循環(huán)路徑。如上所述，最佳機(jī)器人路徑的選擇取決于一組預(yù)定屬性，而且是這些預(yù)定屬性的直接函數(shù)。這些因素包括例如總成本值、機(jī)械接頭M上經(jīng)受的總負(fù)載、在一個(gè)循環(huán)路徑中機(jī)器人50的總移動(dòng)時(shí)間、平順性標(biāo)準(zhǔn)等屬性。在循環(huán)路徑中分配給特定預(yù)定屬性的權(quán)重也是一種預(yù)定屬性。分配給參數(shù)的權(quán)重和所述參數(shù)的數(shù)值用于為允許的循環(huán)路徑計(jì)算累積分?jǐn)?shù)。累積分?jǐn)?shù)是屬性或一組屬性的指示，其需要在循環(huán)路徑中被最小化。例如，如果需要針對(duì)特定路徑使總接頭負(fù)載值最小化，那么分配給循環(huán)路徑的每個(gè)分段的接頭負(fù)載值的權(quán)重大于分配給其余屬性的權(quán)重。通過(guò)將每個(gè)預(yù)定屬性的數(shù)值和分配給所述屬性的權(quán)重相結(jié)合來(lái)獲取循環(huán)路徑的每個(gè)路徑分段的分?jǐn)?shù)。每個(gè)允許的循環(huán)路徑的累積分?jǐn)?shù)是通過(guò)將每個(gè)路徑分段的分?jǐn)?shù)相加而計(jì)算出的，而且具有最小累積分?jǐn)?shù)的路徑是相對(duì)于循環(huán)時(shí)間的最佳路徑?？舍槍?duì)其他屬性甚至針對(duì)一組屬性獲取類(lèi)似的分?jǐn)?shù)。同樣，可基于這些分?jǐn)?shù)選擇最佳路徑。機(jī)器人50的多目標(biāo)路徑的優(yōu)化是在算法和數(shù)學(xué)分析的幫助下執(zhí)行的。異常檢測(cè)和接頭M、臂52的移動(dòng)可在機(jī)器人的DH參數(shù)和反向動(dòng)力學(xué)的幫助下完成。每個(gè)結(jié)構(gòu)的接頭負(fù)載值也可使用動(dòng)態(tài)分析和機(jī)器人50的接頭限值來(lái)估計(jì)。對(duì)于通過(guò)反向動(dòng)力學(xué)計(jì)算獲得的每個(gè)被允許結(jié)構(gòu)，構(gòu)造了覆蓋所有焊接點(diǎn)14 - 22的循環(huán)路徑。這些路徑的結(jié)構(gòu)可通過(guò)使用基于概率線(xiàn)路圖(PRM)和快速生長(zhǎng)隨機(jī)樹(shù)(RRT)的路徑規(guī)劃法被分解成逐點(diǎn)(PTP) 移動(dòng)。當(dāng)獲得了整個(gè)路徑時(shí)，機(jī)器人50移動(dòng)通過(guò)所有焊點(diǎn)。如上所述，點(diǎn)14 一 22需要被覆蓋的順序通過(guò)相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)預(yù)定屬性的累積分?jǐn)?shù)來(lái)判定。在一些情況下，那些沒(méi)有執(zhí)行焊接的中間點(diǎn)可被置入到工作面上以實(shí)現(xiàn)具有最小特定參數(shù)值的路徑。例如，當(dāng)機(jī)器人50移動(dòng)通過(guò)障礙物時(shí)，機(jī)器人50轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)從而增加機(jī)械接頭討上的負(fù)載。如果中間點(diǎn)被選擇成使機(jī)器人50繼續(xù)在相同結(jié)構(gòu)中通過(guò)所述中間點(diǎn)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，那么循環(huán)路徑的總負(fù)載參數(shù)可被最小化。這樣的路徑可增加該過(guò)程的總行進(jìn)距離或總循環(huán)時(shí)間，然而，所選擇的路徑相對(duì)于接頭M上的總負(fù)載而言是最佳的。圖7是示出了用于機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃的方法觀(guān)的流程圖。該方法在步驟 30處開(kāi)始。在步驟32處，獲取與機(jī)器人50的多目標(biāo)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的輸入?yún)?shù)。所述參數(shù)包括幾何輸入(目標(biāo)點(diǎn)的共用坐標(biāo))和目標(biāo)結(jié)構(gòu)(焊點(diǎn)處的焊槍朝向)。允許的循環(huán)路徑在步驟 34處基于獲得的參數(shù)被識(shí)別。允許的循環(huán)路徑的識(shí)別是在反向動(dòng)力學(xué)的幫助下完成的，所述反向動(dòng)力學(xué)計(jì)算每個(gè)結(jié)構(gòu)中機(jī)械接頭M處的負(fù)載值。在一個(gè)結(jié)構(gòu)中如果任何接頭M處的負(fù)載值理論上接近無(wú)限大，那么這條路徑是不被允許的。這些結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為異常。在步驟 36處，將權(quán)重分配給循環(huán)路徑的每個(gè)分段的預(yù)定屬性。在步驟38處，基于預(yù)定屬性的被分配權(quán)重和這些屬性的數(shù)值計(jì)算循環(huán)路徑的累積分?jǐn)?shù)。在步驟40處，最佳路徑基于累積分?jǐn)?shù)被識(shí)別。所述方法在步驟42處終止。本發(fā)明的各種實(shí)施方式提供了一個(gè)或多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供一種用于焊接機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃的自動(dòng)排序的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明通過(guò)免除繁重的手動(dòng)迭代使總循環(huán)時(shí)間減少，從而提高了生產(chǎn)率。進(jìn)一步，所述過(guò)程是自動(dòng)化的而且焊接順序的較快確定與相應(yīng)的平順路徑規(guī)劃一起進(jìn)行。這些優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)化成白車(chē)身(BIW)過(guò)程和布局工程的更高效率。此外，所述過(guò)程確定最佳方案而不僅是可通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬獲得的可行方案。這通過(guò)例如機(jī)器人編程和控制的活動(dòng)免除了重復(fù)工作。再者，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了人工干預(yù)的完全免除，從而降低了工程造價(jià)。前面的討論僅僅是對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的公開(kāi)和描述。通過(guò)這些論述以及附圖和權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)容易地認(rèn)識(shí)到，在不偏離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明做出各種改變、改型和變型。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃方法，所述方法包括 獲取與所述多目標(biāo)路徑的每個(gè)目標(biāo)關(guān)聯(lián)的參數(shù)；基于獲得的參數(shù)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑；給所述一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑中的每一個(gè)的路徑分段的預(yù)定屬性分配權(quán)重； 基于所述預(yù)定屬性的被分配權(quán)重和數(shù)值來(lái)計(jì)算每一個(gè)允許的循環(huán)路徑的累積分?jǐn)?shù)；以及基于所述累積分?jǐn)?shù)識(shí)別最佳路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述機(jī)器人是焊接機(jī)器人。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述焊接機(jī)器人用于在汽車(chē)制造過(guò)程中焊接白車(chē)身。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述目標(biāo)點(diǎn)是焊點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述關(guān)聯(lián)的輸入?yún)?shù)是對(duì)應(yīng)于機(jī)器人的路徑的幾何參數(shù)，所述參數(shù)從包括機(jī)器人在其上操作的零件的目標(biāo)結(jié)構(gòu)和幾何形狀的群組中選擇。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述幾何參數(shù)從包括機(jī)器人在其上操作的零件的目標(biāo)結(jié)構(gòu)和幾何形狀的群組中選擇。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)定屬性從包括總成本值、總循環(huán)時(shí)間、機(jī)器人的總接頭運(yùn)動(dòng)和允許的循環(huán)路徑的平順性標(biāo)準(zhǔn)的群組中選擇。
8.一種用于焊接機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃的方法，所述方法包括 獲取與所述多目標(biāo)路徑的每個(gè)目標(biāo)關(guān)聯(lián)的參數(shù)；基于獲得的參數(shù)并使用反向運(yùn)動(dòng)學(xué)來(lái)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑； 測(cè)量所述一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑中的每一個(gè)的路徑分段的預(yù)定屬性的數(shù)值，其中所述數(shù)值通過(guò)使焊接機(jī)器人沿著每一個(gè)允許的循環(huán)路徑移動(dòng)來(lái)測(cè)量； 分配權(quán)重給所述預(yù)定屬性；基于所述預(yù)定屬性的數(shù)值和被分配權(quán)重來(lái)計(jì)算每一個(gè)允許的循環(huán)路徑的累積分?jǐn)?shù)；以及基于所述累積分?jǐn)?shù)識(shí)別最佳路徑。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述焊接機(jī)器人用于在汽車(chē)制造過(guò)程中焊接白車(chē)身。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述關(guān)聯(lián)的輸入?yún)?shù)是對(duì)應(yīng)于焊接機(jī)器人的路徑的幾何參數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述幾何參數(shù)從包括機(jī)器人在其上操作的零件的目標(biāo)結(jié)構(gòu)和幾何形狀的群組中選擇。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中目標(biāo)點(diǎn)構(gòu)造從包括焊點(diǎn)位置和焊點(diǎn)處的焊槍朝向的群組中選擇。
13.一種用于機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 用于獲取與所述多目標(biāo)路徑的每個(gè)目標(biāo)關(guān)聯(lián)的有關(guān)輸入?yún)?shù)的裝置； 用于基于獲得的參數(shù)來(lái)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑的裝置；以及用于基于每個(gè)允許的循環(huán)路徑的路徑分段的預(yù)定屬性的數(shù)值和被分配權(quán)重來(lái)計(jì)算所述一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑中的每一個(gè)的累積分?jǐn)?shù)的裝置，其中最佳路徑基于所述累積分?jǐn)?shù)被識(shí)別。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述機(jī)器人是焊接機(jī)器人。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述焊接機(jī)器人用于在汽車(chē)制造過(guò)程中焊接白車(chē)身。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)點(diǎn)是焊點(diǎn)。
17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述關(guān)聯(lián)的輸入?yún)?shù)是對(duì)應(yīng)于機(jī)器人的路徑的幾何參數(shù)。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述幾何參數(shù)從包括機(jī)器人在其上操作的零件的目標(biāo)結(jié)構(gòu)和幾何形狀的群組中選擇。
19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)定屬性從包括總成本值、總循環(huán)時(shí)間、機(jī)器人的總接頭運(yùn)動(dòng)和允許的循環(huán)路徑的平順性標(biāo)準(zhǔn)的群組中選擇。
全文摘要
一種用于焊接機(jī)器人的多目標(biāo)路徑規(guī)劃的自動(dòng)排序的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)和方法獲取與多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的輸入?yún)?shù)。機(jī)器人基于獲得的輸入移動(dòng)通過(guò)多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)。基于獲得的輸入來(lái)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)允許的循環(huán)路徑。給每一個(gè)允許的循環(huán)路徑的路徑分段的預(yù)定屬性分配權(quán)重?；陬A(yù)定屬性的數(shù)值和被分配權(quán)重來(lái)計(jì)算累積分?jǐn)?shù)。用于機(jī)器人移動(dòng)穿過(guò)目標(biāo)點(diǎn)的最佳路徑基于累積分?jǐn)?shù)被識(shí)別。
文檔編號(hào)B25J13/00GK102203687SQ200980143220
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者A·古普塔, S·班迪奧帕迪亞伊 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司