汽車門板焊接路徑的多種群自適應融合蟻群優化

李 斌，李康滿，梅陽寒

（1.東莞職業技術學院，廣東東莞 523808；2.衡陽師范學院，湖南衡陽 421002）

1 引言

汽車車身由白車身、內外飾件、電氣附件等組成，其中白車身由形狀各異的薄板沖壓件構成，其中的焊點數量多達4000～6000個，如何安排焊點的焊接順序、規劃焊接路徑對焊接效率和生產節拍影響較大[1]，因此研究白車身焊點的路徑規劃問題具有重要意義。

焊接路徑規劃是指根據設置的焊點位置，規劃出一條遍歷所有焊點的焊接路徑，在滿足焊接機器人運動約束的前提下，實現設定目標的最優化，設置的優化目標包括焊接路徑最短、路徑最平穩等[2]。

對于焊接路徑規劃算法的研究，可以分為非進化類規劃算法和進化類規劃算法兩大類。其中非進化類規劃算法是指不具備進化能力的算法，包括模擬退火法、人工勢場法、A*算法、動態規劃法、分支界定法等。文獻[3]使用模擬退火算法對無人機山地作業路徑進行了規劃，實現了無人機的能耗降低，但是由于模擬退火算法是隨機近似算法，最終解未必是最優解。文獻[4]在人工勢場法中引入了逃離策略、穿越策略和距離調節因子，解決了局部極值和目標不可達問題，實現了動態環境下的避障。進化類規劃算法是指算法模擬生物群體的智能性，使算法具有較強的進化能力，包括蟻群算法、粒子群算法和遺傳算法等。文獻[5]將粒子群算法和細菌覓食算法進行混合，規劃了無人機在三維空間的軌跡，減小了路徑長度和碰撞風險。……