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申请/专利权人：天津光粒科技发展有限公司

摘要：本发明提供一种紫外激光切割控制方法及系统，涉及智能控制技术领域，包括对待切割工件的轮廓进行几何特征识别，提取特征点与切线方向，通过蚁群算法迭代确定最优轮廓切割路径，对最优轮廓切割路径进行平滑处理，生成切割控制动作；采集切割过程对应的切割图像信息，提取切割特征参数，对预先获取的历史切割数据进行聚类分析，构建非线性映射模型，结合时延补偿模块，通过实时的切割特征参数，生成紫外激光功率实时调节量；选取工艺参数作为优化变量，根据切割质量评价指标构建适应度函数，采用混合编码方式对工艺参数进行遗传染色体编码，结合自适应交叉变异概率，通过遗传算法对工艺参数进行迭代，生成最优工艺参数。

主权项：1.一种紫外激光切割控制方法，其特征在于，包括：对待切割工件的轮廓进行几何特征识别，提取特征点与所述特征点对应的切线方向，基于切割方向约束和激光头运动约束，通过蚁群算法迭代确定最优轮廓切割路径，对所述最优轮廓切割路径进行平滑处理，生成切割控制动作；执行所述切割控制动作，基于视觉传感器，采集切割过程对应的切割图像信息，通过图像分割算法，提取切割特征参数，对预先获取的历史切割数据进行聚类分析，构建所述切割特征参数与紫外激光功率的非线性映射模型，确定自适应控制规则，结合时延补偿模块，学习未来切割状态变化，基于所述自适应控制规则，通过实时的切割特征参数，生成紫外激光功率实时调节量，实施在线切割控制；选取工艺参数作为优化变量，根据切割质量评价指标构建适应度函数，采用混合编码方式对所述工艺参数进行遗传染色体编码，结合自适应交叉变异概率，通过遗传算法对工艺参数进行迭代，生成最优工艺参数，实施离线工艺优化；对待切割工件的轮廓进行几何特征识别，提取特征点与所述特征点对应的切线方向，基于切割方向约束和激光头运动约束，通过蚁群算法迭代确定最优轮廓切割路径，对所述最优轮廓切割路径进行平滑处理，生成切割控制动作包括：对待切割工件的轮廓进行几何特征识别，采用基于区域生长的轮廓提取算法得到表示轮廓形状的离散点集，通过曲率分析对所述离散点集进行特征点提取，确定轮廓特征点，并计算每个所述轮廓特征点的切线方向；基于所述轮廓特征点，确定图节点，基于所述轮廓特征点之间的连接，确定图边，结合所述切线方向，确定所述图边对应的权重，生成无向加权图，基于总切割路径长度和激光头转向次数构建质量函数，结合切割方向约束和激光头运动约束，构建切割路径优化模型；采用蚁群算法对所构建的切割路径优化模型进行求解，通过设置状态转移规则、信息素更新机制，在所述无向加权图上搜索，基于所述质量函数，确定最优切割路径；将所述最优切割路径视为贝塞尔曲线的控制多边形，通过调整控制顶点的位置，对所述最优切割路径进行局部平滑，得到平滑切割轨迹，生成切割控制动作。

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