四自由度串联嫁接机器人架构约束模块识别可视化方法

张国渊，王豪，李栋，廉佳汝，闫超

（西安电子科技大学机电工程学院，西安市，710071）

摘要：为实现育苗嫁接的智能化与高效化，一类四自由度串联嫁接机器人的新结构被提出；针对其机械结构、时序控制、联动运行等复杂性，发展该类机器人架构约束下的模块识别可视化方法及设计流程。首先，构建考虑特定架构约束下机器人的设计结构矩阵（DSM），并采用大型社区快速展开算法（LOUVAIN算法）实现对机器人架构模块的预划分；其次，采用改进遗传算法（AGA）对DSM进行聚类，获得多组高模块度的划分结果，由此形成成组可能性矩阵（GLM），并将其对角化得到对角GLM（DGLM）；最后，提出针对DGLM的可视化策略并完成着色处理，实现对最优模块划分方案的辨识。结果显示：四自由度串联嫁接机器人可分解为较独立的7大模块，模块度可达0.782。