基于多目标遗传算法的电梯井道钻孔机器人轨迹规划

来源：机械与电子杂志2023年第11期北京时间：

作者：倪奕;俞建峰;蒋毅;化春键;钱陈豪

单位：1. 江南大学机械工程学院,江苏 无锡 214122 ;?

摘要：针对电梯导轨安装过程中繁多的钻孔操作,使用钻孔机器人代替人工作业。为提高钻孔机器人的作业效率和减少作业过程中的冲击振动,提出一种使用多目标遗传算法来优化钻孔机器人关节空间轨迹的方法。首先,使用七阶 B 样条曲线在钻孔机器人关节空间中进行插值;其次,以时间和冲击性能为优化目标,通过使用带约束处理的 NSGA II 算法对 B 样条的插值轨迹进行优化;最后,设计一种“综合比较算子”的轨迹方案选择标准来获取综合最优解。结果表明,使用带约束处理的 NSGA II 的轨迹优化方法获得的 Pareto 解集分布性和收敛性较好。与时间性能最优解和冲击性能最优解相比,综合最优解分别在冲击性能和时间性能上提升了 66.7% 和 22.26% ,表明使用综合比较算子获得的最优解在时间性能和冲击性能上都较为优良。

关键词：钻孔机器人;B 样条曲线; NSGA II 算法;轨迹规划;时间和冲击最优

基金资助：国家自然科学基金资助项目( 51905215 )