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申请/专利权人：南京邮电大学

摘要：本发明公开了基于SVSDF的机器人辅助钣金折弯上下料路径规划方法，包括步骤1、构建二维像素坐标系；步骤2、获取钣金件上下料初始运动轨迹；步骤3、计算路径安全性；步骤4、计算路径成本；步骤5、计算钣金件上下料初始运动轨迹的适应度值；步骤6、通过优化路径成本和路径安全性，获取钣金件上下料最优运动轨迹。本发明通过同步偏置贪婪策略、自适应椭圆区域采样和自适应节点增长解决了RRT‑Conncet算法容易受低值区域吸引、收敛速度不稳定的问题。另外，基于SVSDF的定量路径安全准则和水循环算法WCA的多目标优化，平衡路径成本和与障碍物的安全距离，从而能适用于不同复杂度的工件。

主权项：1.一种基于SVSDF的机器人辅助钣金折弯上下料路径规划方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、构建二维像素坐标系：基于钣金折弯机的上下模具三维模型侧视图像二值化后构建二维地图平面，以二维地图平面的左上角为原点，过原点的两个相邻直角边分别为x轴和y轴，从而形成二维像素坐标系；将钣金件看作为一个移动物体，钣金件的折弯点视作为移动点，则钣金件的上下料运动路径包括若干个路径点，每个路径点均表示为x,y,θ；其中，x,y为钣金件在二维像素坐标系下的位置参数；θ为钣金件姿态角；步骤2、获取钣金件上下料初始运动轨迹：采用RRT-Connect算法，对钣金件的上下料运动路径进行初始规划，得到一条钣金件上下料初始运动轨迹；将初始规划重复Npop次，进而得到Npop条钣金件上下料初始运动轨迹；步骤3、计算路径安全性pathsafety：从钣金折弯机的上模和下模中找出易于与钣金件折弯运动发生碰撞或小于安全距离的所有像素点，标记为感兴趣障碍物点；根据感兴趣障碍物点和钣金件上下料初始运动轨迹，并基于扫掠体积有符号距离场SVSDF，计算每条钣金件上下料初始运动轨迹的pathsafety值；步骤4、计算路径成本Pathcost：设任意一条钣金件上下料初始运动轨迹具有N个路径点，则Pathcost的具体计算公式为： 式中，Δxi和Δyi为相邻两个路径点i和i+1的横、纵向位置参数差值；其中，1≤i≤N-1；Δθi为相邻两个路径点i和i+1的钣金件姿态角差值；β为姿态角权重系数，为设定值；步骤5、计算COSTt：计算第t条钣金件上下料初始运动轨迹的适应度值COSTt，其中，1≤t≤Npop；则COSTt的计算公式为：COSTt＝γ1pathcost+γ2pathsafety式中，γ1为成本权重系数，且1≤γ1≤1.5，为设定值；γ2为安全权重系数，且1≤γ2≤1.5，为设定值；步骤6、获取钣金件上下料最优运动轨迹：基于水循环算法WCA，不断迭代优化并找出步骤5中Npop个COSTt的最小值，并将最小COSTt所对应的钣金件上下料运动轨迹，作为钣金件上下料最优运动轨迹。

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百度查询： 南京邮电大学 基于SVSDF的机器人辅助钣金折弯上下料路径规划方法