pcb板自动锡焊机器人路径优化算法分析

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1、南华大学学位论文原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南华大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日南华大学学位论文版权使用授权书本学位论文是本人在南华大学攻读（博/硕）士学位期间在导师指导下完成的学位论文。本论文的研究成果归南华大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人同意南华大学有关保留、使用学位

2、论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保留学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。同意授权中国科学信息技术研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。对于涉密的学位论文，解密后适用该授权。作者签名：年月日导师签名：年月日万方数据万方数据PCB板自动锡焊机器人路径优化算法研究摘要：装备制造业是工业的核心和基础，中国的PC

3、B（PrintedCircuitBoard，印刷电路板）行业尚处于大而不强的状态。PCB锡焊机器人是PCB行业里重要的自动化生产设备。对PCB锡焊机器人需要熟练技工进行人工示教获取优化的锡焊路径的环节进行研究，为解决该环节耗时量大，面对复杂PCB板无法保证示教的路径最优的问题。本文采用计算机自动读取PCB工程文件，采用智能优化算法自动的优化PCB板锡焊路径，对于PCB板生产线减少焊接耗时，提高PCB板生产效率有着重要意义。本文首先对自动锡焊机器人路径优化问题进行建模。通过对PCB板生产线锡焊工艺流程的深入分析，根据不同的应用场合，作了相应的初始设定，建立了PCB板锡焊路径优化的多个数学模

4、型。并以此为基础，通过分析比较多种路径优化算法，最终选择利用一种智能优化算法即蚁群算法来解决该问题。在优化算法研究方面，一是针对现有的小窗口蚁群算法适应性较差，易陷入局部最优的不足，提出了一种改进的小窗口蚁群算法——随机小窗口蚁群算法。该算法特点是将问题规模与随机性同时引入小窗口蚁群算法，增强了算法的鲁棒性，通过八组标准测试函数验证了该算法可以有效地提升寻优能力，避免算法早熟，陷入局部最优；二是针对所提出的随机小窗口蚁群算法测试结果中存在交叉点这一不足，引入消除交叉点算法，对算法中添加消除交叉点次数与位置进行了分析测试，得到了较好的消除交叉方案，形成了一种新的混合蚁群I万方数据算法，并用

5、于解决锡焊机器人路径优化问题，仿真测试证明其有效性与可行性。最后完成了锡焊机器人路径优化应用系统的开发，采用C++编写系统程序，实现的功能包括①自动读取PCB板工程文件，获取锡焊点数据；②优化算法采用本文所提的混合蚁群算法，通过人机界面可对算法参数进行调整；③输出锡焊路径优化算法的结果。本路径优化应用系统可用于替代人工示教锡焊路径环节。关键词：锡焊机器人；路径优化；蚁群算法；旅行商问题；消除交叉II万方数据RESEARCHONTHEALGORITHMOFPCBBORADSAUTOMATICSOLDERINGROBOTPATHOPTIMIZATIONChenLi(Detectiontech

6、nologyandautomaticequipment)DirectedbyXieFu-QiangAbstract:Equipmentmanufacturingindustryisthecoreandfoundationofindustry.ThePCBindustryisverylargeinscalebutnotstronginchina.ThePCBsolderingrobotisoneofthehigh-endproductionequipment.Itisatime-consumingjobtomanuallyteachPCBsolderingrobotbyskilledtec

7、hniciansforthebestsolderingpath.AnapplicationsystemisdevelopedtosolvethisproblemthatcomputerprogramcanreadPCBprojectfileautomatically,usingintelligentoptimizationalgorithmsofautomaticoptimizationofPCBsolderingpath.Itwi