水切割机器人路径规划：改进禁忌表蚁群算法

"水切割机器人路径规划方法.pdf" 在水切割技术中，机器人路径规划是一项关键任务，尤其对于汽车内饰件切割来说，优化路径能够显著提高工作效率和切割质量。本文提出了一个针对水切割机器人路径规划的改进禁忌表蚁群算法。这种算法借鉴了生物群体中的蚂蚁行为，通过模拟蚂蚁寻找食物路径的过程来解决复杂的问题优化。 首先，该方法对水切割过程的特点和工艺要求进行了深入分析。在水切割路径规划问题中，主要考虑的是如何有效地减少路径长度，避免重复切割以及减少工件的变形。为了实现这一目标，作者们设计了一个改进的禁忌表结构。 禁忌表是一种记忆策略，用于防止已经探索过的解再次被选择，以促进算法的多样性。在这个研究中，禁忌表被划分为三个部分：内部小环段、内部大环段和外部轮廓段。这样的分层设计有助于确保优先处理重要的切割路径部分，即先切割内部结构，然后是较大的环形部分，最后是外部轮廓。每个段的优先级不同，对应的禁忌表更新规则也有所差异，以确保优化的全局性和局部性。 改进的禁忌表蚁群算法在此基础上进行工作，它不仅优化了切割顺序，还同时考虑了每个轮廓的起始切割点选择。在算法运行过程中，蚂蚁代表可能的切割路径，它们在禁忌表的指导下不断调整路径，以寻找最优解。通过迭代和信息素更新，算法最终能得出最短路径和最佳起点组合，从而降低水切割机器人的示教编程时间，并提高切割效率和质量。 实验结果证明，该算法在实际应用中表现出了良好的可行性和有效性。通过仿真和实地试验，可以明显看到水切割作业的时间显著缩短，而且切割精度和表面质量得到了提升。因此，改进的禁忌表蚁群算法为水切割机器人路径规划提供了一个高效且实用的解决方案。 关键词: 水切割，机器人，路径优化，蚁群算法 中图分类号: TP242．6 文献标志码: A 文章编号: 1001－0505(2012)S1-0212-05