基于改进遗传-跳点搜索算法的整经车间机器人调度系统

摘要

针对纺织整经车间机器人系统的任务分配与调度问题，综合考虑整经车间工序流程，提取整经任务特性，构建障碍环境下的整经车间多异构机器人任务分配与路径规划模型。结合实际作业情况，提出一种引入近亲检测的改进遗传算法作为任务分配层，嵌入跳点搜索算法作为路径规划层，采用双层编码方式分别生成任务分配与任务排序染色体，任务分配染色体中引入重编码扩充位置信息，考虑机器人对不同任务的工作效率不同，以最小化机器人路程与完工时间为目标对模型进行求解。仿真结果表明，本文提出的改进遗传-跳点搜索算法能实现整经车间的多机器人任务分配与调度，在中规模算例EX2与大规模算例EX3中得到的最佳适应度值较传统遗传算法分别低2.1%、13.3%和6.0%、9.1%,且相较于其他对比算法，改进的遗传算法在全局搜索能力、收敛速度与稳定性方面具有优势。

关键词

改进遗传-跳点搜索算法 / 调度系统 / 多异构机器人 / 近亲检测 / 综合最优