[发明专利]基于双机械臂的船体外板曲面成形协同加工的规划方法

权利要求书

1.基于双机械臂的船体外板曲面成形协同加工的规划方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、建模分析：根据船体外板曲面成形协加工工艺的要求和对加热路径的提取，获得加热路径的各项特征；

S2、通过确定加热路径的加热方向，确定每条加热路径的始末端点，计算出加热路径和加热路径间的距离代价；

S3、变量的选择与定义：包括已知常量定义、变量定义、机械臂中间变量定义；

S4、确定约束条件；所述步骤S4中，约束条件包括同步加工约束条件、安全时间约束条件、可达空间约束条件、碰撞约束条件、运动学约束条件；同步加工约束条件是指需要同步加工的两条加热路径开始时间和结束时间一致；安全时间约束条件是指不能在同一时间内进行加工的两条加热路径，加工中间需要间隔一段时间；可达空间约束条件是指每一台机械臂对于其分配的所有加热路径必须是空间可达的；碰撞约束条件是指机械臂之间的碰撞和机械臂和加工材料之间碰撞；运动学约束条件是指任务规划必须兼顾机械臂实际的速度、加速度约束；

S5、确定船体外板曲面成形双机械臂优化目标；根据双机械臂加热路径的加工过程中各项中间变量，推导出每台机械臂在工作过程中路径代价，通过路径代价求出空走时间和加工时间，最后确定时间代价，以总时间最小为船体外板曲面成形双机械臂优化目标；

S6、对人工蜂群算法进行改进，采用改进的人工蜂群算法进行船体外板曲面成形双机械臂加工任务的分配。

2.根据权利要求1所述的基于双机械臂的船体外板曲面成形协同加工的规划方法，其特征在于，所述步骤S1中，加热路径的各项特征包括双机械臂同步加工、依据优化目标竞争加工、错开加工时间、合作加工。

3.根据权利要求1所述的基于双机械臂的船体外板曲面成形协同加工的规划方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：

S21、假如s₁和s₂是在其中一个机械臂的可达范围，隶属于同一机械臂的相邻加热路径，A₁、B₁为加热路径s₁的端点，A₂、B₂为加热路径s₂的端点；

S22、假设先加工加热路径s₁，再加工s₂；

S23、若s₁的加工方向为A₁→B₁，s₂的加工方向为A₂→B₂，则加热路径的加工次序为B₁→A₁；

S24、若s₁的加工方向为A₁→B₁，s₂的加工方向为B₂→A₂，则加热路径的加工次序为B₁→B₂；

S25、若s₁的加工方向为B₁→A₁，s₂的加工方向为A₂→B₂，则加热路径的加工次序为A₁→A₂；

S26、若s₁的加工方向为B₁→A₁，s₂的加工方向为B₂→A₂，则加热路径的加工次序为A₁→B₂。