[发明专利]一种适用于多工位多机器人光学测点任务分配的方法

权利要求书

1.一种适用于多工位多机器人光学测点任务分配的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定初始化信息，包括工位机器人位置和结构参数，测点信息以及车身点云；

步骤2：以生产线轴线为基准将测点分配到左、右侧两个检测任务集中，选取测点数较多的一侧先进行规划，然后结合先规划的一侧结果进行剩下一侧测点的任务规划；

步骤3：针对步骤2中左、右检测任务集进行聚类，将具有相同特征的测点归为一组，并将完成分组的相同特征测点集存入元胞数组中，以确保相同特征的测点可以在同一工位上完成检测，从而满足工厂的检测任务；

步骤4：基于机器人运动学理论确定不同机器人对各测点的可达性，构造可达性矩阵以及最佳可行检测角度集合；

步骤5：进一步完善步骤2中测点的信息：补充编号索引、特征编号索引、可达信息及可达机器人的关节角信息，然后基于步骤4得出的可达性矩阵剔除不可达测点的信息；

步骤6：基于相同特征测点集合与可达性矩阵，对要分配的测点集合执行浮点数编码操作：整数位表示测点的工位信息，十分位表示测点的机器人信息，百分位表示测点在当前集合中的被检测的顺序编号；

步骤7：建立适应度函数作为评价指标，计算不同任务子集内测点的路径长度，检测时间以及不同任务子集间聚类中心的距离，选取一定的权重比例，以求和的形式作为对每次进化后种群适应度的评价指标，对种群中的染色体进行综合评价并排序；

步骤8：使用改进遗传算法：精英选择策略、双交叉，双变异以及二次进化有效地实现了车身测点的分配任务；

步骤9：针对步骤8的每次操作之后必须进行编码有效性检查以确保具有相同特征的测点基因片段的整数部分相同；依据可达性矩阵对测点基因片段的十分位进行约束，保证十分位的数字与该测点可达机器人编号一致；

步骤10：在规定迭代次数内顺序执行步骤6～9完成测点的分配任务，对得到的各车次、各机器人所分配的最优检测任务集进行解码，得出各工位、各机器人所分配的最优的测点集。

2.根据权利要求1所述的适用于多工位多机器人光学测点任务分配的方法，其特征在于，所述步骤2中以一种“少数服从多数”的思想，首先规划测点数较多一侧的测点集，确保相同特征的测点可以在同一工位上完成检测，从而满足工厂的检测任务。

3.根据权利要求1所述的适用于多工位多机器人光学测点任务分配的方法，其特征在于，所述步骤4根据工位中机器人的位置信息以及D-H参数表等条件计算测点的可达性矩阵，以及对应的最佳可行检测角度集合，作为以后任务分配的基础。

4.根据权利要求1所述的适用于多工位多机器人光学测点任务分配的方法，其特征在于，所述步骤5中剔除所有机器人都不可达的测点信息，并补充单个测点的信息为：测点位置信息x,y,z；测点第一、第二矢量信息i₁,j₁,k₁,i₂,j₂,k₂；测点的可达性，使用0/1变量表示，0表示该测点对于对应机器人不可达，1则表示该测点对于对应机器人可达；测点的索引编号；测点特征编号。