橫梁倒掛式激光切割機(jī)路徑規(guī)劃研究.pdf

1、激光加工技術(shù)在制造業(yè)中已越來(lái)越受到重視，激光切割是激光加工行業(yè)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，其中路徑優(yōu)化問(wèn)題是激光切割行業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，可減少空行程，在不影響切割質(zhì)量的前提下提高切割效率。
　　本文介紹了橫梁倒掛式激光切割機(jī)的控制系統(tǒng)軟硬件系統(tǒng)，本文主要工作有：人機(jī)界面模塊開(kāi)發(fā)、Z軸蛙跳功能研究、路徑規(guī)劃的研究。
　　首先，從切割工件的零件輪廓的幾何表達(dá)出發(fā)，在考慮到實(shí)際加工中零件的復(fù)雜性及其輪廓之間包含關(guān)系的基礎(chǔ)之上，本文將路徑規(guī)劃

2、問(wèn)題歸納為廣義旅行商問(wèn)題GTSP(Generalized Traveling Salesman Problem)，并給出了相應(yīng)算法的目標(biāo)函數(shù)。
　　然后，給出了同時(shí)考慮對(duì)輪廓切割順序及切割起始點(diǎn)的切割路徑優(yōu)化算法，并給出了樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)描述輪廓之間的包含關(guān)系。在分析了Z軸路徑在加工過(guò)程中受到的限制的基礎(chǔ)之上，提出了實(shí)現(xiàn)Z軸蛙跳功能的算法，并詳細(xì)給出了該算法的實(shí)現(xiàn)。
　　其次，在詳細(xì)分析了用蟻群算法或遺傳算法來(lái)處理同類問(wèn)題的具體實(shí)

3、現(xiàn)的基礎(chǔ)上，分析了這兩種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，充分利用這兩類算法的優(yōu)勢(shì)組建了適合激光切割路徑規(guī)劃的遺傳蟻群混合算法GAAA(Genetic Algorithm-Ant Algorithm)。在GAAA中做了適合激光切割路徑規(guī)劃的特殊處理，加入了動(dòng)態(tài)候選集合策略、變異特性，變異概率的動(dòng)態(tài)改變等。本文通過(guò)對(duì)GAAA具體編程，并對(duì)比了一些同類算法。給出了仿真運(yùn)行結(jié)果，表明了本文算法的優(yōu)越性。
　　最后，展示了所研制的激光切割樣機(jī)HL3015，以