单缸插销式多级顺序伸缩路径优化方法与流程

文档序号:12388954阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种单缸插销式多级顺序伸缩路径优化方法,伸缩臂具有n节臂,其特征在于,包括下列步骤:

步骤(1):接收伸缩臂当前状态集{A[1]、A[2]…A[n]}、伸缩臂目标状态集{T[1]、T[2]…T[n]};其中:n为伸缩臂节数;

A[i]为第i节臂的当前状态,A[i]的值为m,m为正整数,表示臂节上分布的销孔位置,如:第1个销孔、第2个销孔……第m个销孔,每个销孔对应不同的油缸行程;臂节插销在不同的销孔中,从而有不同的伸出长度;

伸缩臂当前状态集{A[1]、A[2]…A[n]}是:有n节伸缩臂,每节臂当前伸出的长度的集合;

T[i]为第i节臂的目标状态,T[i]的值为m,m为正整数,表示臂节上分布的销孔位置,如:第1个销孔、第2个销孔……第m个销孔,每个销孔对应不同的油缸行程;臂节插销在不同的销孔中,从而有不同的伸出长度;

伸缩臂目标状态集{T[1]、T[2]…T[n]}是:有n节伸缩臂,每节臂目标伸出的长度的集合;

步骤(2):根据所述伸缩臂当前状态集、所述伸缩臂目标状态集,以及可用于伸缩的伸缩油缸行程,计算缩臂极限状态集{O[1]、O[2]…O[n]};

所述缩臂极限状态集是指:多级顺序伸缩更换臂长时,是将臂节先顺序缩回,然后再顺序伸出;通过油缸有效行程判断,某些臂节可以不用缩回,就可以越过它顺序伸缩其它臂节;或者某些臂节无需先缩,可以直接将其伸至目标位,不影响后续臂节的伸缩;这些可以保留的臂节、可以先伸至目标位的臂节、和其它需缩回的臂节,加上开始切换到伸出的最末臂节状态的组合,称为缩臂极限状态集;缩臂极限状态集的总长度一定在伸缩油缸总行程(一节臂长)范围内,路径优化算法的目的是寻找缩臂极限状态集;

O[i]为第i节臂的缩臂极限状态,O[i]的值为m,m为正整数,表示臂节上分布的销孔位置,如:第1个销孔、第2个销孔……第m个销孔,每个销孔对应不同的油缸行程;臂节插销在不同的销孔中,从而有不同的伸出长度;

缩臂缩臂极限状态集{O[1]、O[2]…O[n]}是:有n节伸缩臂,每节臂缩臂极限长度的集合;

步骤(3):根据所述当前伸缩状态集、所述目标伸缩状态集、以及所计算得出的缩臂极限状态集,按照顺序伸缩臂的原则,规划伸缩路径:从所述伸缩臂当前状态集——所述缩臂极限状态集,为顺序缩臂;从所述缩臂极限状态集——所述伸缩臂目标状态集,为顺序伸臂;

顺序缩臂是指:先缩第1节臂、再缩第2节臂……最后缩第n节臂;

顺序伸臂是指:先伸第n节臂、再伸第n-1节臂……最后伸第1节臂;

步骤(2)得出的所述缩臂极限状态集可能是一个,也可能是多个,若得出多个,则将得出的多个所述缩臂极限状态集均按步骤3所述方法规划伸缩路径;然后从中选出,从所述伸缩臂当前状态集——所述伸缩臂目标状态集使用步数最少的所述缩臂极限状态集,作为最优路径。

2.根据权利要求1所述的一种单缸插销式多级顺序伸缩路径优化方法,其特征在于,在所述步骤(2)中执行以下步骤:

步骤(21):将当前状态集{A[1],A[2],…,A[n-1]}和目标状态集{T[1],T[2],…,T[n-1]}进行排列组合:从第1节臂开始,直到第n-1节臂,依次执行:在第i节臂中选取A[i]或者T[i],作为中间状态集第i节臂的元素tM{i,j},j为第j个排列组合出的臂长组合状态集,i为该臂长组合状态集中第i节臂,总共得出2(n-1)个中间状态集,加上最末节臂状态恒取T[n],于是组成含2(n-1)个集合的中间状态集tM{};

步骤(22):设定评估条件,评估公式系列如下:其中,n节伸缩臂共n个评估公式:

i=1时,C[1]<=1? (1)

i=2时,C_tM[1,j]+C[2]<=1? (2)

i=3时,C_tM[1,j]+C_tM[2,j]+C[3]<=1? (3)

……

i=n时,C_tM[1,j]+C_tM[2,j]+...+C_tM[n-1,j]+C[n]<=1? (n)

j:排列组合所得中间状态集的个数,当臂节数为n时,j=2(n-1)

C_tM[i,j]:排列组合后所得的中间状态集tM{}中,第j个状态集,第i节臂的行程,取值为0%-100%;

C[i]:第i节臂所需的最大行程,取值为0%-100%;C[i]=Max(C_A[i],C_T[i]);

C_A[i]:第i节臂当前的行程,取值为0%-100%;

C_T[i]:第i节臂目标的行程,取值为0%-100%;

步骤(23):将得出的中间状态集tM{}中所有集合逐一运用公式(1)~公式(n)评估,满足所有n个评估公式的为缩臂极限状态集,选出;

步骤(24):待2(n-1)个中间状态集都评估完成后,将第1节臂缩1(全缩),生成新的当前状态集{1,A[2],A[3],…,A[n-1]}和目标状态集{1,T[2],T[3],…,T[n-1]},进行排列组合,得出2(n-2)个中间状态集,加上最末节臂恒取T[n],于是组成含2(n-2)个集合的中间状态集tM{};

步骤(25):重复步骤(23);

步骤(26):待2(n-2)个中间状态集都评估完成后,将第1、2节臂缩1(全缩),生成新的当前状态集{1,1,A[3],…,A[n-1]}和目标状态集{1,1,T[3],…,T[n-1]},进行排列组合,得出2(n-3)个组合,加上最末节臂恒取T[n],于是组成含2(n-3)个集合的中间状态集tM{};

步骤(27):重复步骤(23);

步骤(28):类似步骤(26)循环,待前(n-2)节臂全缩完后,生成新的当前状态集{1,1,…,1,A[n-1]}和目标状态集{1,1,…,1,T[n-1]},进行排列组合,得出21=2个组合,加上最末节臂恒取T[n],于是组成含2个集合的中间状态集tM{},重复步骤(23)。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1