[发明专利]支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法

权利要求书

1.一种支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)确定当前设计变更时各个领域的变更方案；

(2)针对每一个变更方案，根据相当前变更方案、以及五连杆机器人的初始设计方案和各个领域内的设计目标函数计算各个领域的变更差量；

(3)针对每一个变更方案，根据该变更方案对应的变更差量判断该变更方案是否有效，舍弃无效的变更方案；

(4)统计经步骤(3)处理后剩余的变更方案的个数，并根据剩余的变更方案的个数进行如下操作：

(4-1)若剩余的变更方案的个数为零，则退出当前设计变更处理；

(4-2)否则，根据剩余的变更方案的个数求解当前设计变更的最优设计方案，并以最优设计方案进行设计变更，或结束当前设计变更处理。

2.如权利要求1所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，所述的设计方案包括五连杆机器人所有设计变量的取值；

所述的变更方案包含参与设计变更的设计变量以及相应的取值。

3.如权利要求1所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，所述步骤(2)针对任意一个变更方案，通过如下步骤计算任意一个领域的变更差量：

(2-1)根据当前变更方案形成对应的候选设计方案；

(2-2)将初始设计方案中各个设计变量的设计值代入当前领域的设计目标函数中计算得到当前领域的设计目标初值；

将当候选设计方案中各个变量的取值代入当前领域的设计目标函数中计算得到当前领域的设计目标终值；

(2-3)将当前领域的设计目标终值减去设计目标初值，得到当前领域的变更差量。

4.如权利要求1所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中通过如下方法判断各个变更方案是否有效：

若变更差量均大于零或等于零，则判断该变更方案无效；

否则，判断该变更方案有效。

5.如权利要求1所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，所述步骤(4-2)中当剩余的变更方案个数为1时进行如下操作：

(a1)若该变更方案对应的变更差量中至少有一个大于零，且同时至少有一个小于零，则认为存在待优化的设计目标函数，并针对每个领域的设计目标构建优化函数，利用所述的优化函数求解当前设计变更的最优设计方案，并利用最优设计方案进行设计变更；

(a2)否则，直接结束当前设计变更处理，或以该变更方案对应的候选设计方案作为最优设计方案，并利用最优设计方案进行设计变更。

6.如权利要求5所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，所述步骤(a1)中根据以下方法构建优化函数：

对于变更差量大于零的领域的设计目标函数构建优化函数为变更差量大于零的领域的设计目标函数，为变更差量大于零的领域的设计目标初值；

对于变更差量小于或等于零的领域的设计目标函数构建优化函数为变更差量小于或等于零的领域的设计目标函数，为变更差量大于零的领域的设计目标初值。

7.如权利要求5所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，所述步骤(a2)进行如下操作：

若所有领域的变更差量均大于或等于零，则直接退出当前设计变更处理过程；

若所有领域的变更差量均小于零，则以该变更方案对应的候选设计方案作为最优设计方案，并利用最优设计方案进行设计变更。

8.如权利要求4所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，所述步骤(4-2)中当剩余的变更方案个数大于1时进行如下操作：

(b1)针对每个设计设计目标函数分别构建相应的优化函数；

(b2)利用所述的优化函数求解当前设计变更的最优设计方案。

9.如权利要求8所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，所述步骤(b1)中根据如下方法针对每个设计设计目标函数分别构建相应的优化函数：

其中，为领域k的设计目标函数，为所有变更方案在领域i的设计目标终值的最小值，k＝1，2，……K，K为五连杆机器人的领域总数。

10.如权利要求5或8所述的支持五连杆机器人协同设计的多领域设计变更处理方法，其特征在于，所述步骤(a1)和(b2)中采用多目标优化算法以所有优化函数的取值小于或等于零作为优化目标，求解得到各个设计变量的取值，即得到当前设计变更的最优设计方案。