摘要

飞机蒙皮、船舶舱体、高铁车身等大型复杂部件高效高品质制造是航空航天、海洋舰船、轨道交通等领域重大装备发展的根基,是国家加快培育及发展的战略性新兴产业,在服务国家的重大需求及维护国防安全中发挥着举足轻重的作用.大型复杂部件具有尺寸超大、工序繁多、型面复杂等特点,其制造过程规模大、任务多、精度高,作业场景复杂.与此同时,传统的人工、单机制造面临着效率低、柔性不足、一致性差、空间有限等问题,难以满足大型复杂部件制造的需求.多机器人具有高鲁棒性、高效性等优点,为大型复杂部件制造提供了良好的制造基础.任务分配与运动规划是多机器人制造系统的决策中枢,其性能影响整个系统的运行效率.考虑到重大装备部件制造任务分配与运动规划过程中任务工序多、冲突干涉多、精度需求高等挑战,本文首先对复杂环境下多机器人任务分配与运动规划的重要性进行了说明;然后阐述了目前主要的任务分配与运动规划方法,包括其在智能制造领域复杂环境下的应用;在此基础上,对现阶段复杂场景下任务分配和运动规划存在的问题进行了分析,并使用强化学习与混合优化算法等方法提出了解决思路;最后对重大装备大型复杂部件制造过程多机器人任务分配和动态规划技术及应用的发展进行了总结与展望.

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