一、遗传算法在大型喷浆机器人结构设计中的应用（论文文献综述）
徐培东[1]（2021）在《基于改进狼群算法的桁架结构优化研究》文中进行了进一步梳理结构优化设计是在满足规范要求和特定要求的限制下,能够合理的设计结构,从而使重量、刚度、造价等达到更优的设计方案。通过对结构构件进行优化不仅可以大大降低结构的重量和成本,而且还有助于改进结构的强度、刚度等,提高结构性能。桁架结构具有材料综合利用率高、质量相对较轻、承载能力强、施工方便、装配性好、可被循环利用等诸多优点,已被广泛应用于我国建筑工程结构中。因此,桁架结构优化方法对结构优化设计具有重要意义。随着结构形式的日趋复杂,传统的结构优化设计方法在求解时的计算精度和收敛速度等已经不能完全满足实际工程的需要。近年来逐渐发展出现的计算智能优化算法已经开始应用于结构智能优化中,并取得了较好的优化结果。狼群算法是一种新型、具有较强寻优能力的智能计算方法,但在传统的狼群算法中,经常出现陷入局部最优和低精度等算法常见的问题。为找到一种更有效的结构优化方法,本文提出一种基于自适应步长和莱维飞行策略的改进狼群算法,并将改进后的狼群算法与桁架结构优化设计相结合,希望为桁架设计人员提供一种新的计算方法和设计思路。狼群算法的具体改进方法如下:首先,在狼群初始化过程中加入一个随机扰动因子,扩大搜索的随机性,提高全局寻优性能;其次,在探狼执行游走行为时,采用莱维飞行随机游动的搜索策略,使算法后期搜索的更充分,搜索能力得到提高;最后,在猛狼执行奔袭的过程中引入自适应步长策略,通过自适应步长的合理变化,实现算法的自适应调节,既提高了搜索精度也缩短了找到最优解的时间。为验证改进后狼群算法的可靠性,将其运用到求解旅行商的问题中,分析结果表明,改进算法具有更高的可靠性。将改进狼群算法与经典桁架结构算例优化设计相结合,桁架结构的横截面积作为基本优化变量,结构的整体重量作为桁架优化设计的目标函数,构建结构的基本数学模型,并利用经过改进后的狼群算法对其进行优化求解,将其优化结果与其他优化算法进行比较。分析表明,改进后的狼群算法在处理桁架优化问题更有效,可达到为结构减重的结果。该方法为结构优化问题提供了一种新的解决方案。
郭玉[2]（2021）在《八自由度隧道喷浆机械臂的运动学及喷浆轨迹规划研究》文中认为隧道喷浆机械臂在各类公路铁路隧道和各类矿山中具有极其广泛的应用,针对目前市面上各类喷浆机械臂在使用过程中存在自动化程度低、人工操作复杂和工人作业存在潜在生命健康危险等问题开展隧道自动喷浆机器人研究。本文首先对机构进行了运动学分析,其次结合喷浆工艺和施工技术规范对喷浆沉积速率模型与隧道喷浆轨迹生成算法进行了研究。针对一种八自由度机械臂分析机构其自身的运动特点和运动学特性,基于D-H方法建立了机构的正运动学模型,基于矢量积方法建立机构的速度雅可比矩阵。为分析机构的逆运动学问题,提出了一种两次计算法对其进行逆运动学求解,首先基于避关节极限优化函数的加权最小范数法得到一组优化的数值逆解,在此基础上通过关节角参数化方法推导得到了逆解的解析解,最后通过直线运动轨迹对逆运动学和避关节极限进行了仿真验证。针对喷浆过程中混凝土涂层沉积厚度预测问题,对喷浆过程的影响因素进行了分析并做出相关合理假设,提出采用β分布模型用于描述涂层厚度分布形状并建立了平面喷浆沉积速率模型,对实际喷浆常用的直线和圆弧轨迹建立了动态喷浆模型并给出算例进行仿真验证,考虑实际待喷表面情况,基于平面喷浆沉积速率模型建立了复杂自由曲面的喷浆沉积速率模型,针对多轨迹喷浆相邻轨迹喷浆问题进行了建模并以区域平整度为目标对相邻轨迹重叠间距进行了优化求解。针对隧道自动喷浆作业问题,结合喷浆工艺和施工技术规范提出了隧道自动喷浆策略,基于此策略对隧道待喷表面点云模型进行了分区段、分层和分片处理,重点研究了分片区域内部的喷浆轨迹生成算法,采用包围盒切片法对点云模型进行切片,通过点云投影法得到切片内的原始轨迹点,为实现轨迹点的插值拟合研究了空间直线轨迹、圆弧轨迹和B样条轨迹的插补算法并给出算例进行了仿真验证。最后进行样机的整体设计,对重要关节和关键零部件进行驱动力仿真和应力仿真,搭建了以Trio控制器为核心的控制系统并进行实验,对机械臂能按规划轨迹进行自动喷浆的能力及运动学算法进行验证。
闫帅印[3]（2015）在《基于混合智能算法的汽车变速器齿轮组参数设计与优化》文中研究指明变速器作为汽车传动系重要的部件之一，其性能的好坏直接决定着发动机的动力性能及整车性能。齿轮是变速器最重要的传动件，提高齿轮的设计质量和效率已成为提高变速器质量的关键。目前，大多数变速器厂家在齿轮设计中仍旧采用经验法和类比法，所设计的变速器产品或者参数过大，安全系数保守，体积粗大笨重，或者参数较小，传动件强度不足，寿命较短，导致设计质量得不到保证，产品开发周期也较长。对变速器齿轮组进行自动参数设计和优化是解决变速器开发现状的有效途径，CAD技术及智能优化算法的发展为其提供了有力技术支持。本文以某微型轿车变速器齿轮组作为研究对象，首先按照齿轮参数设计的一般流程及变速器设计规范，利用Visual Basic语言开发出齿轮参数辅助设计系统，实现了齿轮组的自动参数设计，并利用Access数据库，实现了设计数据的自动化管理；然后，建立齿轮组的优化设计模型，利用ActiveX调用技术，在MATLAB平台上，以改进的遗传算法和BP神经网络算法作为混合优化工具，实现了齿轮组的参数优化设计。在优化过程中，对遗传算法的惩罚函数进行改进，并结合非线性规划算法，构造出动态惩罚函数非线性规划遗传算法。结合BP神经网络所固有的快速、非线性映射的特点，通过训练获得齿轮组输入参数与强度之间的映射关系，加快遗传算法的收敛速度。在此基础上，利用AutoLisp语言对AutoCAD进行二次开发，实现了优化后齿轮零件的参数化自动绘图。最后，以某微型轿车中5T08H型变速器为例进行了参数设计和优化，优化结果达到了预期的要求，整个齿轮组质量减轻了22%。本文将混合智能优化技术、CAD技术、二次开发技术和数据库技术结合起来，开发了一款集快速设计、优化、参数化绘图和数据管理等功能于一体的汽车变速器齿轮组CAD软件。所设计的CAD系统的使用，提高了齿轮的设计效率，混合智能优化算法的应用，提高了齿轮设计的质量，同时，可以为变速器其他关键部件的设计提供借鉴。
樊炳辉[4]（2007）在《RPJ-D型喷砼机器人技术研究》文中研究说明本论文主要对RPJ-D型机器人的一些研究工作进行了论述。针对喷砼作业的工艺特点和工作空间要求，完成对RPJ-D型喷砼机器人机构的整体选型设计，将机器人的手臂设计成：SOC{-R⊥R⊥P⊥R⊥R⊥P／R⊥R-}型机械结构，具有8个自由度，是一种具有冗余自由度的机器人。使得该机器人的工作范围增加，机器人的整体结构尺寸更紧凑。借助机械-液压联动机构，实现了机器人可以在作业中自动保持喷枪对壁面的垂直关系。根据施工现场的要求，增加机器人的模块化设计与多功能设计。根据工作范围或工作特点等的需要，对喷砼机器人各个重要工作部件分别建立了优化设计数学模型。用遗传优化算法，得到了全局最优解，完全满足了起初设想的各种要求，并且具有很好的联动传动精度。对机器人的液压控制系统按照节能，联动，适应多种动力的要求实现了合理设计。针对喷砼机器人的新型结构形式，建立了其运动学方程，推导了其雅克比矩阵，用蒙特卡洛法分析了机器人的有效工作空间。按照拉格朗日方法推导了喷砼机器人的动力学方程，为机器人的控制及仿真等工作提供准确的理论分析模型。提出了用人工神经网络求解喷砼机器人运动逆解模型的思路。运用新型神经网络技术，研究了对喷砼机器人运动逆解模型的创建问题。选择了RBF神经网络类的泛化回归神经网络来创建喷砼机器人的运动逆解模型，并且试验研究了扩散系数spread对本网络模型逼近能力的影响，选择了最佳扩散系数。经过仿真验证，求解结果可以使机器人完全按照工艺要求的路径与姿态运行，精度较高。避免了解析法公式推导的繁琐过程，解决了具有冗余自由度机器人运动逆解的不确定性问题，并且对如何提高求解精度提出了自己的观点。建立了喷砼机器人的虚拟样机模型。通过对机器人完成虚拟样机的造型建模和工作情况的动态仿真，为机器人某些分析提供必要的理论数据，并在机器人虚拟样机的基础上，实现对机器人有关部件的有限元分析与结构优化设计。
王鹏[5]（2007）在《模糊控制及其在喷浆机器人中的应用》文中指出本文主要是通过研究PID控制器参数模糊自整定方法，设计了一种模糊PID控制器。首先对模糊控制的基本原理、发展历史、研究现状、发展趋势以及PID控制的原理与参数整定方法进行了综述。并针对上述两种方法中存在的不足，将两种方法综合起来，取长补短，提出一种比较完善的模糊PID控制器参数自调整算法。应用模糊集合理论和方法，把操作人员的PID参数调整经验总结成模糊规则模型，形成微机查询表格。微机根据控制系统的实际响应情况，运用模糊推理与决策实现对参数的在线调整。这种算法无需辨识系统的精确数学模型，只需在线检测出系统的期望输出和实际输出的偏差，通过判断其趋势从而决策出调整因子的大小，然后查询模糊调整表，即可实时适当调整所有参数。其简单性和可实现性是显而易见的。然后介绍了喷浆机器人的现状、发展前景、机械结构和工作原理以及喷浆机器人的控制系统设计，建立了喷浆机器人的系统模型。最后，用MATLAB中的Simulink和Fuzzy工具箱，对控制对象进行了仿真研究。结果表明这种模糊PID控制器在控制过程的前期阶段具有模糊控制器的优点，而在控制过程的后期阶段又具有PID控制器的优势。因此这种模糊PID控制具有良好的动态和静态特性，是一种性能优良，而且较容易实现的控制方案。
李鹏忠,黄淑娟,张为民[6]（2007）在《基于神经网络与遗传算法的结构优化设计方法》文中提出从神经网络和遗传算法的原理出发,利用遗传算法和神经网络相结合的策略对结构参数进行优化.在确定结构优化的目标函数和设计变量集合的基础上,用神经网络学习算法建立货架结构设计参数与结构重量、结构最大应力、最大位移等的非线性全局映射关系,获得遗传算法求解结构优化问题所需的目标函数,用遗传算法进行优胜劣汰的寻优搜索运算,从而求出所需最优解.以货架结构的优化为例说明了上述方法的应用.遗传算法和神经网络的优化结果是在正交设计法确定的训练样本足够大的基础上得出的,具有较强的可靠性.
周风余,刘明,张志献,李贻斌,苏学成[7]（2003）在《RPJ-D型喷浆机器人机械结构及其分布式计算机控制系统的可靠性设计》文中认为本文介绍了RPJ-D型喷浆机器人的机械机构,重点给出了其分布式计算机控制系统的设计过程.将容错技术、故障诊断技术和抗恶劣环境技术引入喷浆机器人控制系统中,采用不同的冗余配置方式实现了控制系统规划级和控制级计算机系统高可靠性设计.现场应用表明,完全满足了喷浆机器人在恶劣环境下工作的要求.
荣学文,朱苏宁,张志献[8]（2000）在《遗传算法在大型喷浆机器人结构设计中的应用》文中研究表明在应用遗传算法求解各种数值优化问题时，对问题中约束条件的处理是影响优化结果的重要因素。本文采用罚函数法很好地解决了这一问题，并将遗传算法应用于大型喷浆机器人的结构优化设计。
任建新[9]（2020）在《立体仓库拣选系统智能调度与协同作业方法研究》文中研究指明我国电子商务正在飞速发展,越来越多的人选择线上交易平台进行买卖,使得人们对物流产业工作效率的要求不断提高,物流产业的相关环节也越来越智能化。目前,随着人工智能的兴起,使用机器人代替人工进行部分作业逐渐成为研究热点,但现今的拣选机器人基座大多是固定式结构,只能放置在固定位置点拣选货物,无法进行移动,工作空间有限。此外,大多数仓库内的货品都更多的依靠人工拣选或驾驶堆垛机实现周转与出货,人工成本高、安全性低。本文针对上述问题并根据某企业立体仓库实际工作的具体要求,设计了一种中小型箱式货物自动化拣选机器人系统。采用机器人和穿梭小车协同工作的方式进行拣选作业,使用Visual Studio2015和SQL Server2012建立了立体仓库数据库管理系统,对仓库内拣货作业进行总调度;开展了拣选作业的路径规划问题研究,以拣选作业总路径最短为目标建立了优化模型,根据具体订单算例,在MATLAB中进行了仿真实验,得出最优拣选路径;通过Solidworks对拣选系统中的拣选机器人安川MH-24完成了三维建模,运用D-H法对其进行了运动学分析,并在V-REP中进行了碰撞检测与路径规划,同时建立了拣选系统实际工作环境模型,进行了仿真实验,验证了所设计的拣选系统的可行性;最后设计了控制系统,模拟现场环境搭建实物平台进行实验。实验结果表明,本文设计的箱式货物自动化拣选机器人系统可以拣选仓库内中小型尺寸的所有货箱,完全能够满足立体仓库内拣选作业的要求,可以有效应用于仓储系统中,具有较强的实际应用价值。
李振亚[10]（2019）在《变电站巡检机器人研制与路径规划研究》文中提出变电站作为电网的重要组成部分,其正常运行对电网起着重要的支撑作用。为保证变电站正常运转,需要对站内设备进行频繁的日常巡检。目前,巡检工作多采用人工巡检或无人机巡检方式。其中,人工巡检工作量大、效率低,而且容易出现误判的情况。无人机巡检存在巡检精度低,无法及时发现险情的问题。因此,提出采用机器人巡检的方式。为了实现变电站的机器人巡检,设计研制了变电站巡检机器人,具体工作包括:制定变电站机器人的整体设计方案,完成机器人底盘、内部各模块的设计,并且根据设计方案,确定硬件设备的选取,主要有巡检监控摄像机、驱动电机、底层控制器、二维激光雷达等;完成变电站机器人下位机驱动、环境感知、路径规划系统工作方式和人机交互部分的设计,通过编写程序实现相关功能。为了验证本文研制的变电站巡检机器人性能,对其运动性能进行了测试,主要包括:控制性能、行驶直线性能、运行速度性能、直角转弯性能、爬坡性能、翻越连续台阶性能和越障性能等内容的测试。通过试验研究,获得了所研制的变电站巡检机器人的性能参数。为了实现变电站巡检机器人建图功能,分析了3种开源2D激光SLAM算法,通过试验对比,选择建图精度最高的Cartographer算法实现变电站巡检机器人建图功能,并建立路径规划试验所用的自建地图数据库。为了实现变电站巡检机器人的定位功能,分析了目前主流的定位方法,对分析的定位方法进行试验对比,以此判断每种算法的定位精度,最终选择了定位精度最高的自适应蒙特卡罗定位方法实现变电站巡检机器人的定位功能。为了实现变电站巡检机器人的路径规划,根据变电站巡检机器人路径规划系统工作方式,将路径规划系统分为两部分。前端工作为求解任意两停靠点间的最短距离,后端工作为组合前端工作解集合得出最短巡检线路。首先,对路径规划系统前端工作,重点研究了Floyd算法、Bellman-ford算法和Dijkstra算法。对路径规划系统后端工作,重点研究了蚁群算法、模拟退火算法和遗传算法。然后,对系统前端算法进行求解停靠点组中任意两停靠点间最短距离的仿真试验,并且根据试验规划出的路径长度以及路径规划效果判断算法性能的优劣,选择Dijkstra算法用作系统前端工作算法。对系统后端算法进行完成组合前端工作算法解集合速度的性能仿真试验,根据运行时间判断算法性能的优劣,最终选择遗传算法用作系统后端工作算法。最后,针对Dijkstra算法在实际使用时存在的不适用大量路径节点问题和算法运行时间较长问题,对Dijkstra算法进行改进,将改进的Dijkstra算法与传统的Dijkstra算法和A*算法进行对比仿真试验,测试改进Dijkstra算法的性能。得出的结论证明改进Dijkstra算法在系统前端工作时性能更优,最终将改进Dijkstea算法作为变电站巡检机器人路径规划系统前端工作算法。为验证本文设计研制的变电站巡检机器人及其路径规划系统性能,在5种不同环境中进行试验验证。试验包括环境地图获取、机器人定位、理论规划路径和实际行驶路径四部分,在理论规划路径部分对前文选择的6种备选算法进行了试验测试,测试算法在实际使用时的性能是否与仿真试验中的表现相同。在进行路径规划试验的同时,对机器人携带的传感器进行测试,并且分析了复杂环境对变电站巡检机器人工作的影响。试验结果表明,在不同环境中本文设计的路径规划系统都能够快速、准确地规划出巡检路径,研制的机器人在满足其机械性能的复杂路况环境下均能够准确、完整地执行路径规划线路,机器人实际行驶路线整体效果达到路径规划要求,机器人严格按照停靠顺序执行巡检,巡检过程中不曾发生漏检、错停停靠点和碰撞到障碍物的现象。6种备选算法实际使用时的性能和仿真试验中的表现相同,机器人所携带传感器均能够正常工作,并能将正确的巡检信息反馈给后台工作人员,供后台工作人员判断电力设备的运行状态,以及机器人周围环境是否存在障碍物等。经试验证明,本文设计的变电站巡检机器人路径规划系统能够较好地适应不同变电站路径规划环境,研制的变电站巡检机器人可以在满足其机械性能的复杂路况下完成巡检工作,有望对不同的变电站环境进行巡检作业。该论文有图95幅,表54个,参考文献133篇。
二、遗传算法在大型喷浆机器人结构设计中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、遗传算法在大型喷浆机器人结构设计中的应用（论文提纲范文）
（1）基于改进狼群算法的桁架结构优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 结构优化设计 |
| 1.2.1 结构优化设计的内容 |
| 1.2.2 结构优化设计的方法 |
| 1.3 智能优化算法在结构优化设计中应用的国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 桁架结构优化设计概述 |
| 2.1 桁架结构的发展历程 |
| 2.2 桁架结构优化的特点 |
| 2.3 桁架结构优化的国内外研究现状 |
| 2.3.1 国内研究现状 |
| 2.3.2 国外研究现状 |
| 2.4 桁架优化设计的数学模型 |
| 2.4.1 设计变量 |
| 2.4.2 约束条件 |
| 2.4.3 目标函数 |
| 2.5 桁架结构优化程序的实现 |
| 2.5.1 桁架结构截面优化 |
| 2.5.2 桁架结构形状优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 狼群算法的改进及其应用 |
| 3.1 狼群算法 |
| 3.1.1 狼群算法的生物学背景 |
| 3.1.2 狼群算法的原理 |
| 3.1.3 狼群算法的步骤及流程图 |
| 3.1.4 狼群优化算法的国内外研究现状 |
| 3.2 基于自适应步长和莱维飞行策略的改进狼群算法 |
| 3.2.1 自适应步长和莱维飞行策略 |
| 3.2.2 基于自适应步长和莱维飞行策略的改进狼群算法 |
| 3.2.3 改进狼群算法的步骤及流程图 |
| 3.3 改进狼群算法性能验证与分析 |
| 3.3.1 基本测试函数的介绍与参数设置 |
| 3.3.2 算法的对比验证分析 |
| 3.3.3 LWPA主要参数分析 |
| 3.3.4 LWPA收敛性分析 |
| 3.3.5 结果分析 |
| 3.4 改进狼群算法在TSP中的应用 |
| 3.4.1 TSP问题的数学模型 |
| 3.4.2 仿真实验与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 改进狼群算法在桁架结构优化中的应用 |
| 4.1 10杆平面桁架结构截面优化设计 |
| 4.2 25杆空间桁架结构截面优化设计 |
| 4.3 52杆平面桁架结构截面优化设计 |
| 4.4 72杆空间桁架结构截面优化设计 |
| 4.5 200杆平面桁架结构截面优化设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）八自由度隧道喷浆机械臂的运动学及喷浆轨迹规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 隧道喷浆机器人研究现状 |
| 1.2.1 国内外研究现状 |
| 1.2.2 隧道喷浆机械臂的逆运动学研究现状 |
| 1.2.3 隧道喷浆沉积速率模型与喷浆轨迹规划研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 八自由度隧道喷浆机械臂的运动学分析 |
| 2.1 冗余喷浆机械臂的正运动学 |
| 2.2 冗余喷浆机械臂的逆运动学 |
| 2.2.1 速度雅可比矩阵的建立 |
| 2.2.2 基于加权最小范数的运动学逆解优化算法 |
| 2.2.3 基于关节角参数化的运动学逆解解析算法 |
| 2.3 算法验证与仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 喷浆沉积速率问题的分析与建模研究 |
| 3.1 喷浆过程影响因素分析 |
| 3.2 喷浆沉积速率模型的建立 |
| 3.2.1 平面喷浆沉积速率模型的建立 |
| 3.2.2 直线轨迹动态喷浆模型的建立及求解 |
| 3.2.3 圆弧轨迹动态喷浆模型的建立及求解 |
| 3.3 复杂自由曲面的喷浆沉积速率模型的建立 |
| 3.4 相邻喷浆轨迹的模型建立及重叠间距优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于隧道表面模型特征的喷浆轨迹生成研究 |
| 4.1 隧道自动喷浆策略分析 |
| 4.2 基于隧道表面模型几何特征的喷浆区域划分 |
| 4.3 分片区域内部的喷浆路径生成算法 |
| 4.4 笛卡尔空间轨迹插补规划算法 |
| 4.4.1 笛卡尔空间直线插补算法 |
| 4.4.2 笛卡尔空间圆弧插补算法 |
| 4.4.3 笛卡尔空间B样条插补算法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 喷浆机械臂的样机设计与实验 |
| 5.1 喷浆机械臂的样机设计 |
| 5.1.1 机械臂的整体设计 |
| 5.1.2 关节驱动力仿真及关键零件的应力分析 |
| 5.2 运动控制系统搭建 |
| 5.3 机械臂样机运动实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）基于混合智能算法的汽车变速器齿轮组参数设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目的 |
| 1.1.1 研究的背景 |
| 1.1.2 研究的目的 |
| 1.2 齿轮 CAD 系统及优化设计国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮 CAD 系统的国内外研究现状 |
| 1.2.2 齿轮的优化设计研究现状 |
| 1.2.3 目前存在的问题 |
| 1.3 研究内容和意义 |
| 1.3.1 研究的内容 |
| 1.3.2 研究的意义 |
| 第二章 汽车变速器齿轮组的参数设计 |
| 2.1 某微型汽车 5T08H 型变速器简介 |
| 2.2 Visual Baisc 程序开发语言介绍 |
| 2.3 变速器齿轮组的总体设计方案 |
| 2.3.1 变速器齿轮设计原则 |
| 2.3.2 齿轮常规设计一般方法 |
| 2.3.3 VB 参数设计总体方案 |
| 2.4 参数设计系统的实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 混合智能算法在汽车变速器齿轮组中的应用研究 |
| 3.1 优化设计及智能算法介绍 |
| 3.1.1 优化设计概况 |
| 3.1.2 智能算法概况 |
| 3.2 动态惩罚函数非线性规划遗传算法的设计及应用 |
| 3.2.1 构造惩罚函数项 |
| 3.2.2 基于遗传算法和非线性规划的寻优算法 |
| 3.2.3 改进遗传算法在变速器优化设计中的应用 |
| 3.3 BP 神经网络算法在齿轮强度计算中的应用 |
| 3.3.1 正交设计法获取神经网络训练样本 |
| 3.3.2 基于 BP 神经网络的齿轮强度计算 |
| 3.4 基于混合智能算法的变速器齿轮的优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 程序开发中各软件间的接口设计 |
| 4.1 Access 数据库、AutoCAD 二次开发及软件接口技术介绍 |
| 4.2 变速器齿轮组 Access 数据库设计及与 VB 的数据传递 |
| 4.3 变速器齿轮组的参数化设计及与 VB 的软件接口 |
| 4.4 VB 与 MATLAB 之间的软件接口设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 汽车变速器齿轮组 CAD 优化设计系统软件实现 |
| 5.1 齿轮组 CAD 系统 VB 界面设计 |
| 5.2 齿轮组 CAD 系统程序设计 |
| 5.2.1 MATLAB 优化程序设计 |
| 5.2.2 VB 接口程序设计 |
| 5.2.3 Visual Lisp 参数化绘图程序设计 |
| 5.2.4 SQL 数据库查询程序 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）RPJ-D型喷砼机器人技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景 |
| 1.2 机器人及其应用的发展 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 2 RPJ-D型喷砼机器人本体选型与设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构选择与设计 |
| 2.3 RPJ-D型喷砼机器人的结构优化设计 |
| 2.4 RPJ-D型喷砼机器人的其它工程化设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 喷硷机器人运动学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器人运动学正解 |
| 3.3 机器人雅克比矩阵 |
| 3.4 喷砼机器人的工作空间分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 RPJ-D型喷砼机器人动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机器人速度计算 |
| 4.3 动能 |
| 4.4 位能(势能) |
| 4.5 拉格朗日算子及其求导 |
| 4.6 喷砼机器人的动力学方程 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 喷砼机器人运动逆解模型设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 用神经网络逆向求解机器人运动的构思 |
| 5.3 RBF神经网络结构 |
| 5.4 径向基网络的创建 |
| 5.5 RBF神经网络的应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 喷砼机器人虚拟样机实现 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 喷砼机器人虚拟样机设计 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间主要成果 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（5）模糊控制及其在喷浆机器人中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源与意义 |
| 1.2 模糊控制概述 |
| 1.3 机器人控制概述 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 2 模糊控制理论 |
| 2.1 模糊控制数学基础 |
| 2.2 模糊控制基本理论 |
| 2.3 模糊控制系统 |
| 2.4 模糊控制器 |
| 2.5 模糊控制算法的实现方法 |
| 3 PID控制原理 |
| 3.1 PID控制发展历程与趋势 |
| 3.2 PID控制的特点 |
| 3.3 PID控制原理 |
| 3.4 PID控制的参数整定方法综述 |
| 4 Fuzzy-PID控制器的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模糊PID控制器的基本形式 |
| 4.3 PID控制器参数模糊调整原理 |
| 4.4 喷浆机器人PID参数专家模糊调整经验 |
| 4.5 喷浆机器人模糊PID控制器设计 |
| 5 喷浆机器人介绍 |
| 5.1 喷浆机器人的发展现状 |
| 5.2 喷浆机器人结构 |
| 5.3 喷浆机器人的工作原理 |
| 5.4 喷浆机器人工作过程 |
| 5.5 喷浆机器人控制系统介绍 |
| 5.6 机械臂驱动系统 |
| 6 系统建模与仿真 |
| 6.1 喷浆机器人模型 |
| 6.2 PID控制MATLAB仿真 |
| 6.3 模糊PID控制MATLAB仿真 |
| 6.4 结论 |
| 6.5 论文总结 |
| 致谢 |
| 主要参考文献 |
| 详细摘要 |
（6）基于神经网络与遗传算法的结构优化设计方法（论文提纲范文）
| 1 遗传算法和神经网络的结构优化策略 |
| 2 遗传算法和神经网络的结构优化步骤 |
| 2.1 建立基于神经网络的结构质量、应力、位移等变量和结构设计变量间的映射模型 |
| 2.2 建立设计变量的映射关系 |
| 2.3 群体初始化 |
| 2.4 繁殖产生后代个体 |
| 2.5 群体繁殖结束判别 |
| 2.6 输出优化解 |
| 3 结构优化实例 |
| 3.1 目标函数的构造 |
| 3.2 神经网络训练样本的建立 |
| 3.3 BP神经网络训练 |
| 3.4 遗传算法优化结果 |
| 4 分析与讨论 |
（7）RPJ-D型喷浆机器人机械结构及其分布式计算机控制系统的可靠性设计（论文提纲范文）
| 1 引言(Introduction) |
| 2 大型喷浆机器人机械结构(The mechani-cal configuration of the RPJ-D) |
| 2.1 机器人总体机械结构 |
| 2.2 机械结构的优化设计 |
| 3 分布式计算机控制系统的容错设计(Fault-tolerant design of RPJ-D’s distributed computer control system) |
| 3.1 规划级容错设计 |
| 3.1.1 示教操作器的设计 |
| 3.1.2 自动规划控制器结构设计 |
| 3.1.3 故障诊断 |
| 3.1.4 仲裁器设计 |
| 3.2 控制级容错设计 |
| 3.2.1 控制级结构 |
| 3.2.2 备用控制器的通用性 |
| 3.2.3 故障诊断及切换 |
| 3.3 系统的可靠性分析 |
| 3.3.1 自动规划控制器双机容错系统的可靠性分析 |
| 3.3.2 控制级计算机系统的可靠性分析 |
| 4 控制系统抗恶劣环境设计(Design of re-sisting the wicked circumstance of theRPJ-D control system) |
| 4.1 控制系统热设计 |
| 4.2 控制系统三防设计 |
| 4.3 控制系统抗震动抗冲击设计 |
| 4.4 控制系统的抗干扰设计 |
| 5 使用效果及今后的任务(Use and task for the future) |
（9）立体仓库拣选系统智能调度与协同作业方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外相关课题研究现状 |
| 1.2.1 箱式货物拣选机器人研究现状 |
| 1.2.2 仓库箱式货物拣选作业研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和组织结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 自动化拣选机器人系统总体方案设计 |
| 2.1 自动化拣选系统总体方案 |
| 2.1.1 拣选系统模块规划 |
| 2.1.2 拣选系统工作流程 |
| 2.2 末端执行机构设计 |
| 2.2.1 吸盘结构设计 |
| 2.2.2 抓取方案设计 |
| 2.2.3 吸盘实验及结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 数据库系统设计 |
| 3.1 仓库数据库设计 |
| 3.1.1 仓库数据库建模 |
| 3.1.2 企业订单数据库建模 |
| 3.2 数据库系统结构设计 |
| 3.2.1 硬件结构设计 |
| 3.2.2 软件结构设计 |
| 3.3 数据库管理软件开发 |
| 3.3.1 外部管理软件开发 |
| 3.3.2 数据库访问 |
| 3.3.3 远程访问数据库方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 拣选作业路径规划问题研究 |
| 4.1 单层货架拣选路径规划问题研究 |
| 4.1.1 问题描述 |
| 4.1.2 模型建立 |
| 4.1.3 订单优化 |
| 4.2 多层货架拣选路径规划问题研究 |
| 4.2.1 问题描述 |
| 4.2.2 数学模型 |
| 4.2.3 遗传算法 |
| 4.2.4 算法设计 |
| 4.3 实验与结果分析 |
| 4.3.1 Matlab仿真实验 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 拣选系统仿真实验 |
| 5.1 V-REP仿真场景搭建 |
| 5.1.1 三维模型建立 |
| 5.1.2 V-REP仿真软件 |
| 5.1.3 仿真平台搭建 |
| 5.2 拣选系统仿真实验 |
| 5.2.1 MH-24机器人运动学模型 |
| 5.2.1.1 MH-24机器人正运动学分析 |
| 5.2.1.2 MH-24机器人逆运动学分析 |
| 5.2.2 MH-24机器人碰撞检测与路径规划 |
| 5.2.3 拣选系统仿真实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 拣选系统现场实验研究 |
| 6.1 控制系统方案设计 |
| 6.1.1 硬件设计及实现 |
| 6.1.2 软件设计及实现 |
| 6.1.3 通讯方式 |
| 6.2 拣选系统仓库环境现场实验 |
| 6.2.1 样机应用实验 |
| 6.2.2 仓库环境现场实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 全文总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）变电站巡检机器人研制与路径规划研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的、意义及来源 |
| 1.2 变电站巡检机器人的发展现状 |
| 1.3 巡检机器人路径规划研究现状及分析 |
| 1.4 论文内容与结构安排 |
| 2 变电站巡检机器人设计研制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 变电站环境分析 |
| 2.3 变电站巡检机器人功能分析 |
| 2.4 变电站巡检机器人的硬件设计 |
| 2.5 变电站巡检机器人的软件设计 |
| 2.6 变电站巡检机器人性能测试分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 变电站巡检机器人建图与定位方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 巡检机器人建图方法研究 |
| 3.3 巡检机器人定位方法研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 变电站巡检机器人路径规划算法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 路径规划系统前端工作算法 |
| 4.3 路径规划系统后端工作算法 |
| 4.4 仿真试验及分析 |
| 4.5 路径规划系统前端工作算法改进 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 变电站巡检机器人路径规划试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 路径规划系统性能试验 |
| 5.3 复杂路况条件路径规划试验 |
| 5.4 各类传感器运行效果试验 |
| 5.5 不同环境对变电站巡检机器人工作影响分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结和展望 |
| 6.1 论文研究成果 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、遗传算法在大型喷浆机器人结构设计中的应用（论文参考文献）
- [1]基于改进狼群算法的桁架结构优化研究[D]. 徐培东. 河北工程大学, 2021(08)
- [2]八自由度隧道喷浆机械臂的运动学及喷浆轨迹规划研究[D]. 郭玉. 燕山大学, 2021(01)
- [3]基于混合智能算法的汽车变速器齿轮组参数设计与优化[D]. 闫帅印. 中北大学, 2015(07)
- [4]RPJ-D型喷砼机器人技术研究[D]. 樊炳辉. 山东科技大学, 2007(05)
- [5]模糊控制及其在喷浆机器人中的应用[D]. 王鹏. 山东科技大学, 2007(05)
- [6]基于神经网络与遗传算法的结构优化设计方法[J]. 李鹏忠,黄淑娟,张为民. 桂林工学院学报, 2007(01)
- [7]RPJ-D型喷浆机器人机械结构及其分布式计算机控制系统的可靠性设计[J]. 周风余,刘明,张志献,李贻斌,苏学成. 机器人, 2003(02)
- [8]遗传算法在大型喷浆机器人结构设计中的应用[J]. 荣学文,朱苏宁,张志献. 山东科技大学学报(自然科学版), 2000(04)
- [9]立体仓库拣选系统智能调度与协同作业方法研究[D]. 任建新. 北京信息科技大学, 2020(02)
- [10]变电站巡检机器人研制与路径规划研究[D]. 李振亚. 中国矿业大学, 2019(04)