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申请/专利权人：成都飞机工业(集团)有限责任公司

摘要：本发明公开了基于改进目标启发式的零部件高维空间刀路轨迹规划方法，包括以下步骤：步骤S1：进行环境建模，确定待加工零部件的待加工路径；步骤S2：将确定零件的待加工路径进行离散化处理，生成三维离散点云数据；步骤S3：针对生成的三维离散点云数据进行评价函数的设定；步骤S4：进行三维离散点云数据的初始化；步骤S5：根据设定的评价函数，对三维离散点云数据进行扩展搜索；步骤S6：输出最终刀路轨迹；步骤S7：结束搜索，将刀路轨迹输入到系统中处理生成设备的加工程序。本发明克服现有零部件加工过程中受复杂结构影响导致加工过程规划耗时、规划效率不高等问题，其能够快速高效的实现零部件在高维空间加工任务的规划。

主权项：1.基于改进目标启发式的零部件高维空间刀路轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：进行环境建模，确定待加工零部件的待加工路径；步骤S2：将确定零件的待加工路径进行离散化处理，生成三维离散点云数据；步骤S3：针对生成的三维离散点云数据进行评价函数的设定；针对生成的三维离散点云数据进行评价函数的设定的具体内容包括：总体评价函数的设定、总体目标评价方式的设定、平移变换评价方式的设定、旋转变换评价方式的设定、设备奇异位形或运动超限评价方式；所述总体评价函数具体包括实际花费函数、启发式花费函数、引导函数；所述实际花费函数，表示从起始点到当前节点的实际花费；所述启发式花费函数，表示从当前节点到轨迹末端节点的启发式花费；所述引导函数，表示设计用于避免设备在加工过程中靠近奇异位形或运动超限区域的花费；设定实际花费由平移花费和旋转花费的加权和组成；每一个成功的连接点的实际花费由其父节点的实际花费与从父节点到当前节点的和组成；步骤S4：进行三维离散点云数据的初始化；步骤S5：根据设定的评价函数，对三维离散点云数据进行扩展搜索；其具体过程为：步骤S51：判断扩展首选的点集是否为空集，如果为空集，则结束搜索，直接输出最终刀路轨迹；步骤S52：若扩展首选的点集不为空集，则在若不为空集，则依据设定的评价函数在扩展首选的点集中寻找总花费最小的点；步骤S53：判断总花费最小的点否为最后一个点，如果为最后一个点，则结束搜索，直接输出最终刀路轨迹；步骤S54：计算设备在到达总花费最小的点时的位置和姿态，并根据设备的位置和姿态，对设备的每一个待扩展节点通过逆向运动学计算得到设备的运动轨迹点；步骤S55：判断设备的运动轨迹点是否在扩展过程中已经访问过的点集中，如果在则跳转至步骤S54；如果不在，则判断是否在扩展首选的点集中；如果不在，则基于设备的运动轨迹点确认其总花费是否为无穷，如果成立，则跳转至步骤S54；步骤S56：通过环境建模建立的场景判断从设备从总花费最小的点到设备的运动轨迹点的过程中是否发生碰撞，如果未发生碰撞，则计算设备的运动轨迹点新的实际花费；如果发生碰撞则跳转至步骤S54；步骤S57：判断设备的运动轨迹点的新的实际花费是否小于原有设备的运动轨迹点的实际花费，如果满足，则根据评价函数更新总的花费，并将设备的运动轨迹点加入到扩展首选的点集的集合中；如果不满足，则跳转至步骤S54；步骤S58：更新扩展过程中已经访问过的点集与扩展首选的点集，将设备运动轨迹点的总花费最小的点从扩展首选的点集中剔除，并将设备运动轨迹点的总花费最小的点加入至扩展过程中已经访问过的点集中；步骤S6：输出最终刀路轨迹；步骤S7：结束搜索，将刀路轨迹输入到系统中处理生成设备的加工程序。

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