工業(yè)機器人自動化生產線布局設計與優(yōu)化.pdf

1、分類號：UDC：密級：學校代號：11845學號：2111301018廣東工業(yè)大學碩士學位論文(工學碩士)工業(yè)機器人自動化生產線布局設計與優(yōu)化黃卓指導教師姓名、職稱：笪墮生塑援學科(專業(yè))或領域名稱：扭越王猩學生所屬學院：扭電工猩堂瞳論文答辯日期：呈Q!魚生魚旦墨旦摘要摘要工業(yè)機器人自動化生產線(下文中以“機器人生產線”來指代“工業(yè)機器人自動化生產線”)，作為集成了如今眾多機械制造自動化領域高新技術——數(shù)控機床、工業(yè)機器人、智能控制的所在

2、，迎合了如今社會發(fā)展對工業(yè)界的需求——機器換人、工業(yè)40以及中國制造2025政策等，由此成為了工業(yè)的現(xiàn)代發(fā)展趨勢和未來的主導力量。由工業(yè)機器人技術、傳統(tǒng)流水生產線設計優(yōu)化、產品工藝方法這些制造業(yè)技術的交叉融合所產生的機器人生產線的布局問題，對企業(yè)生產效率的影響愈發(fā)重要。上述便引出本文對機器人生產線的布局設計與優(yōu)化的問題研究。本文運用分層布局方式來解決機器人生產線的布局問題，首先對機器人生產線中的布局基本單位——工業(yè)機器人與設備，運用遺傳

3、算法結合工業(yè)機器人技術對其進行布局優(yōu)化，進而將其封裝為機器人工作單元(下文中“工作單元”來指代“機器人工作單元”)；然后以局部優(yōu)化后的工作單元為機器人生產線的布局單位，基于系統(tǒng)布置設計理論、運用遺傳算法和層次分析法對機器人生產線進行布局設計、優(yōu)化、決策，最終，獲得滿意的機器人牛產線布局方案。下面將對本文的主要研究內容一一概述：1機器人工作單元布局優(yōu)化研究。首先，本節(jié)探討了工作單元內的工業(yè)機器人、設備的布局優(yōu)化問題，具體優(yōu)化方法是將工業(yè)機

4、器人進行固定，以設備相對機器人的位姿關系為布局變量，以工業(yè)機器人在工作單元內的運動軌跡最優(yōu)為目標，利用遺傳算法對布局方案進行搜索。然后，本節(jié)提出工作單元布局優(yōu)化方法的數(shù)學模型，并給出相應的布局約束條件：工業(yè)機器人的可達工作空間、布局干涉檢測，以及給出相應的目標函數(shù)——機器人周期耗能、工作單元周期時間、工作單元空間利用率。最后，對上述方法中相應關鍵要點的算法以偽代碼的形式進行呈現(xiàn)，并以相應算法結果來驗證方法的有效性。2機器人生產線布局設計