本发明涉及轨迹优化,特别涉及基于适应性评价的喷涂轨迹优化方法与系统。
背景技术:
1、喷涂是一种常见的表面涂覆工艺,在工业生产中广泛应用于涂装、防护和装饰等领域。在喷涂工艺中,喷涂轨迹的优化对于提高涂层质量和生产效率至关重要。现有的喷涂轨迹规划方法未考虑到多变的喷涂工况,存在着轨迹优化难度大、优化效率低、影响喷涂质量的技术问题。
技术实现思路
1、本发明提供基于适应性评价的喷涂轨迹优化方法与系统,以解决现有技术中轨迹优化难度大、优化效率低、影响喷涂质量的技术问题,实现提高优化效率与工况适应性,提高喷涂质量的技术效果。
2、第一方面,本发明提供了基于适应性评价的喷涂轨迹优化方法,其中,所述方法包括:
3、对待进行喷涂的目标家具的表面区域进行划分,获得多个待喷涂区域,采集所述多个待喷涂区域的表面图像,获得多个区域表面图像;
4、对所述多个区域表面图像进行识别,获得所述多个待喷涂区域的多个表面特征信息;
5、根据所述多个表面特征信息,分别对所述多个待喷涂区域的喷涂参数进行优化,获得多个待喷涂参数,其中,通过喷涂参数适应性评价,对喷涂参数进行优化;
6、基于所述多个待喷涂参数,对在所述多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得最优喷涂轨迹,其中,以降低喷涂参数调整幅度为目的,对喷涂轨迹进行适应性评价和优化;
7、基于所述最优喷涂轨迹和多个待喷涂参数,对所述目标家具进行喷涂。
8、该方法中,通过对待进行喷涂的目标家具的表面区域进行划分,获得多个待喷涂区域,并采集这些区域的表面图像,获得多个区域表面图像。进而对多个区域表面图像进行识别,获得多个待喷涂区域的表面特征信息,从而确定每个区域的喷涂需求和特点,进而实现了目标家具表面特性的高效获取。
9、该方法中,根据多个表面特征信息,通过喷涂参数适应性评价,分别对多个待喷涂区域的喷涂参数进行优化,对喷涂参数进行优化,获得多个待喷涂参数。有助于确定每个区域的最佳喷涂参数设置。基于多个待喷涂参数,以降低喷涂参数调整幅度为目的,对喷涂轨迹进行适应性评价和优化,获得最优喷涂轨迹。有助于确保喷涂的效果和效率。
10、通过上述方法,可以实现对目标家具的精准喷涂,提高了喷涂的效率和质量,降低了喷涂成本和资源浪费,同时也提升了喷涂作业的安全性和可靠性。
11、在一种可行的实现方式中,对所述多个区域表面图像进行识别,包括:
12、根据所述目标家具,索引获得多个匹配家具;
13、根据所述多个匹配家具的表面检测数据,获取样本区域表面图像集合,并对样本区域表面图像进行表面识别和标记,获取样本表面特征信息集合;
14、根据所述样本区域表面图像集合和样本表面特征信息集合,基于卷积神经网络,构建表面特征识别通道;
15、基于所述表面特征识别通道,对所述多个区域表面图像进行识别,获得所述多个表面特征信息。
16、上述实现方式中的方法,通过遍历进行索引检索,获取与目标家具具有较高相似性的匹配家具,进而基于多个匹配家具进行历史表面检测记录的调用,获取多个匹配家具的表面检测数据,形成样本区域表面图像集合。这个过程利用了大数据的索引和表面检测数据,通过构建卷积神经网络的表面特征识别通道,实现了对家具表面的自动识别和特征提取。
17、在一种可行的实现方式中,根据所述多个表面特征信息,分别对所述多个待喷涂区域的喷涂参数进行优化,获得多个待喷涂参数,包括:
18、获取对所述目标家具进行喷涂的距离参数范围、压力参数范围和角度参数范围,构建对喷涂参数进行优化的喷涂优化空间;
19、对于第一待喷涂区域的第一表面特征信息,在所述喷涂优化空间内随机生成第一喷涂参数,结合所述第一表面特征信息,进行喷涂参数适应性评价,获得第一参数适应值;
20、在所述第一喷涂参数的预设范围内,随机生成第二喷涂参数,并进行喷涂参数适应性评价,获得第二参数适应值;
21、判断所述第二参数适应值是否大于所述第一参数适应值,若是,则将所述第二喷涂参数作为待喷涂参数,若否,则计算所述第二参数适应值和第一参数适应值的差值,根据差值生成跳出概率,按照所述跳出概率将所述第二喷涂参数或第一喷涂参数作为待喷涂参数,其中,跳出概率的大小和差值的大小负相关;
22、继续进行优化,直到收敛,获得第一待喷涂区域最终的待喷涂参数;
23、对所述多个待喷涂区域的喷涂参数进行优化,获得所述多个待喷涂参数。
24、上述实现方式中的方法,通过随机生成喷涂参数并评价其适应性,结合跳出概率控制参数的选择,使得目标家具喷涂参数的选取更新具有多样性,进而避免优化陷入局部最优解,实现了对目标家具喷涂参数的优化的全局性,提高了喷涂效果和效率。
25、在一种可行的实现方式中,基于所述多个待喷涂参数,在所述喷涂优化空间内随机生成第一喷涂参数,结合所述第一表面特征信息,进行喷涂参数适应性评价,包括:
26、根据家具喷涂数据记录,获取样本表面特征信息集合和样本喷涂参数集合,并获取样本参数适应值集合;
27、采用所述样本表面特征信息集合、样本喷涂参数集合和样本参数适应值集合,构建喷涂参数适应性评价通道;
28、基于所述喷涂参数适应性评价通道,对所述第一喷涂参数和第一表面特征信息进行适应性评价,获得所述第一参数适应值。
29、也就是说,通过现有的夹具喷涂记录数据,进行喷涂参数与适应值之间复杂映射关系的学习与建立,从而构建基于模型的喷涂参数适应性评价通道,为喷涂参数的适应性评价提供了端到端的评价路径。
30、在一种可行的实现方式中,基于所述多个待喷涂参数,对在所述多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得最优喷涂轨迹,包括:
31、根据所述多个待喷涂区域,随机进行喷涂轨迹的组合生成,获得轨迹优化空间;
32、以降低喷涂参数调整幅度为目的,构建对喷涂轨迹进行适应性评价的适应性函数;
33、根据所述适应性函数和轨迹优化空间,对在所述多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得所述最优喷涂轨迹。
34、在一种可行的实现方式中,以降低喷涂参数调整幅度为目的,构建对喷涂轨迹进行适应性评价的适应性函数,如下式:
35、
36、其中,ft为轨迹适应值,和为距离权重和参数调整权重,n为多个待喷涂区域的数量,为喷涂轨迹内从第i个待喷涂区域到第i+1个待喷涂区域进行的第i次移动的距离,为喷涂轨迹内从第i个待喷涂区域到第i+1个待喷涂区域进行喷涂参数调整的幅度。
37、在一种可行的实现方式中,根据所述适应性函数和轨迹优化空间,对在所述多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得所述最优喷涂轨迹,包括:
38、在所述轨迹优化空间内,随机选择获得第一轨迹;
39、根据所述第一轨迹内所述多个待喷涂区域的喷涂顺序,结合所述适应性函数,计算获得第一轨迹适应值;
40、再次在所述轨迹优化空间内,随机选择获得第二轨迹,并计算获得第二轨迹适应值;
41、判断所述第二轨迹适应值是否大于所述第一轨迹适应值,若是,则将所述第二轨迹作为最优喷涂轨迹,若否,则计算所述第二轨迹适应值和第一轨迹适应值的差值,根据差值生成接收概率,按照接收概率将第二轨迹或第一轨迹作为最优喷涂轨迹;
42、继续进行优化,直到收敛,获得所述最优喷涂轨迹。
43、第二方面,本发明还提供了基于适应性评价的喷涂轨迹优化系统,其中,所述系统包括:
44、图像分区采集模块,所述图像分区采集模块用于对待进行喷涂的目标家具的表面区域进行划分,获得多个待喷涂区域,采集所述多个待喷涂区域的表面图像,获得多个区域表面图像;
45、区域表征识别模块,所述区域表征识别模块用于对所述多个区域表面图像进行识别,获得所述多个待喷涂区域的多个表面特征信息;
46、参数适应模块,所述参数适应模块用于根据所述多个表面特征信息,分别对所述多个待喷涂区域的喷涂参数进行优化,获得多个待喷涂参数,其中,通过喷涂参数适应性评价,对喷涂参数进行优化;
47、轨迹优化模块,所述轨迹优化模块用于基于所述多个待喷涂参数,对在所述多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得最优喷涂轨迹,其中,以降低喷涂参数调整幅度为目的,对喷涂轨迹进行适应性评价和优化;
48、喷涂执行模块,所述喷涂执行模块用于基于所述最优喷涂轨迹和多个待喷涂参数,对所述目标家具进行喷涂。
49、本发明公开了基于适应性评价的喷涂轨迹优化方法与系统,包括:对待进行喷涂的目标家具的表面区域进行划分,获得多个待喷涂区域,采集多个待喷涂区域的表面图像,获得多个区域表面图像;对多个区域表面图像进行识别,获得多个待喷涂区域的多个表面特征信息;根据多个表面特征信息,分别对多个待喷涂区域的喷涂参数进行优化,获得多个待喷涂参数,其中,通过喷涂参数适应性评价,对喷涂参数进行优化;基于多个待喷涂参数,对在多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得最优喷涂轨迹,其中,以降低喷涂参数调整幅度为目的,对喷涂轨迹进行适应性评价和优化;基于最优喷涂轨迹和多个待喷涂参数,对目标家具进行喷涂。本发明公开的基于适应性评价的喷涂轨迹优化方法与系统解决了轨迹优化难度大、优化效率低、影响喷涂质量的技术问题,实现提高优化效率与工况适应性,提高喷涂质量的技术效果。
1.基于适应性评价的喷涂轨迹优化方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述多个区域表面图像进行识别,包括:
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述多个表面特征信息,分别对所述多个待喷涂区域的喷涂参数进行优化,获得多个待喷涂参数,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,基于所述多个待喷涂参数,在所述喷涂优化空间内随机生成第一喷涂参数,结合所述第一表面特征信息,进行喷涂参数适应性评价,包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于所述多个待喷涂参数,对在所述多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得最优喷涂轨迹,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,以降低喷涂参数调整幅度为目的,构建对喷涂轨迹进行适应性评价的适应性函数,如下式:
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述适应性函数和轨迹优化空间,对在所述多个待喷涂区域内的喷涂轨迹进行优化,获得所述最优喷涂轨迹,包括:
8.基于适应性评价的喷涂轨迹优化系统,其特征在于,所述系统用于执行权利要求1至7中任一项所述的方法,所述系统包括:
