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龙图腾网获悉广东海洋大学申请的专利一种面向码垛机械手转向的控制优化方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120395911B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510912230.3，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种面向码垛机械手转向的控制优化方法是由吴香林;吴敬权;陈典龙;吴启伟设计研发完成，并于2025-07-03向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向码垛机械手转向的控制优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向码垛机械手转向的控制优化方法，属于码垛机械手转向控制领域，具体步骤为：S1、构建码垛机械手转向控制系统；S2、对标准的加权平均优化算法进行改进；S3、通过改进的加权平均优化算法在线实时对码垛机械手转向控制系统的PID控制器的控制参数进行优化；S4、PID控制器通过S3中得到的一组最优控制参数输出控制量，并通过伺服驱动器模块控制机械手转动到指定位置；通过改进的加权平均优化算法对码垛机械手转向控制系统中PID控制器的优化，提高系统的控制精度和控制的鲁棒性。

本发明授权一种面向码垛机械手转向的控制优化方法在权利要求书中公布了：1.一种面向码垛机械手转向的控制优化方法，其特征在于，具体步骤如下： S1、构建码垛机械手转向控制系统，所述控制系统包括：角度信号接收模块、PID控制器、改进加权平均优化算法模块、伺服驱动器模块、机械手转动模块、位置检测传感器模块； S2、对标准的加权平均优化算法进行改进，采用两种改进策略，具体包括： S21、引入一种基于信息熵调制的分数阶混合扰动机制对标准的加权平均优化算法探索阶段的第一种策略进行改进，所述基于信息熵调制的分数阶混合扰动机制是用于对个体位置进行自适应扰动更新，其中扰动步长的构造同时参考全局最优位置、种群统计信息以及个体历史信息，并结合基于信息熵计算得到的分数阶阶数完成扰动方向和幅值的动态调节，具体为： 首先对当前种群在各维度的分布情况进行统计，依据等距分区方式计算每维的概率分布，并由此获取全局信息熵，基于该信息熵，生成一个归一化的分数阶参数，用作控制扰动强度和步长形态的阶数调节因子，最后将全局最优位置、扰动补偿和种群位置的均值综合形成具有多源扰动和自调步幅能力的更新公式，如式3所示； 3； 式3中，Xiter+1表示个体的更新位置，Xiter表示当前个体位置，表示全局最优个体，λ1表示扰动权重1，取值为[0,1]之间的随机数，λ2表示扰动权重2，服从正态分布，Siter表示扰动补偿，计算公式如式4所示，表示种群位置的均值，γ表示分数阶数，计算公式如式5所示； 4； 式4中，Siter表示扰动补偿，η表示扰动幅度系数，取值为0.5，rand表示[0,1]之间的随机数，表示种群位置的均值，表示当前迭代次数下该个体位置的历史最优位置，γ表示分数阶数； 5； 式5中，dim表示问题维度，取值为3，Hd表示信息熵，计算公式如式6所示，K表示每个维度划分的区间； 6； 式6中，p表示种群中各个维度的概率分布值； S22、使用一种非线性交互式双域配权开发机制对标准的加权平均优化算法开发阶段的第一种移动策略进行改进，所述非线性交互式双域配权开发机制，通过构建由全局引导、均值扰动与个体响应组成的多元组合结构，并结合状态驱动的动态配权方式实现位置调整，以替代传统的线性加权位置更新方式，该机制包括三部分，一是以双曲正切函数构建全局引导项，形成当前个体与最优个体之间的非线性偏移，二是由种群位置的均值与种群中的随机个体构建扰动引导项，扰动引导项叠加了周期性扰动和正态微扰动形成的动态调整子结构，三是个体位置相对于群体结构分布差异生成的非线性交互响应项，在三部分的权重方面，采用相对距离驱动的双域动态配权结构，依据个体位置与全局最优解、个体与个体位置均值之间的分布差异构建比例归一关系，以实时生成非固定的组合权重，具体的数学模型为： 7； 式7中，Xiter+1表示个体的更新位置，Xiter表示当前个体位置，表示全局最优个体，表示种群位置的均值，αiter表示动态调整因子，αiter=（itermax_iter），iter表示当前迭代次数，max_iter表示最大迭代次数，ω1表示权重因子1，计算公式如式8所示，ω2表示权重因子2，ω2=expitermax_iter，ω3表示权重因子3，ω3=1-ω1-ω2，ψiter表示双向差异扰动因子，计算公式如式9所示，σiter表示非线性交互增强因子，计算公式如式10所示； 8； 式8中，Xiter表示当前个体位置，表示全局最优个体，表示种群位置的均值，ε表示一个极小常数，防止分母为0； （9）； 式9中，rand表示[0,1]之间的随机数，Xiter表示当前个体位置，Xrand表示种群中随机选取的个体位置，μ表示扰动幅度系数，randn表示正态分布函数； （10）; 式10中，表示全局最优个体，表示种群位置的均值，Xiter表示当前个体位置，β表示响应强度因子，取值范围为[0.5,2]，sign表示符号函数，通过传入的值的符号正负或者0，输出1、-1、0； S3、通过改进的加权平均优化算法在线实时对码垛机械手转向控制系统的PID控制器的控制参数进行优化，在设定的迭代次数下寻得最优的一组Kp、Ki、Kd参数； S4、PID控制器通过S3中得到的一组最优控制参数输出控制量，并通过伺服驱动器模块控制机械手转动到指定位置。

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