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包装与食品机械2026年第01期:基于改进NSGA-Ⅱ算法的五杆月饼装盒机构优化设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:蔡国庆;周利杰;郝瑞林;王文成;张铁壁;石岩;

单位:河北水利电力学院机械工程系;河北省工业机械手控制与可靠性技术创新中心;

摘要:针对当前月饼生产线中的机器人本体价格昂贵、占用空间大的问题,通过佳点集生成初始化种群,增加多点交叉变异和局部搜索算子改进NSGA-Ⅱ算法,对五杆机构的整体灵巧度、最小灵巧度及整体尺寸进行多目标优化设计,以代替多自由度工业机器人完成月饼装盒任务。结果表明,较NSGA-Ⅱ算法,改进后的NSGA-Ⅱ算法(GMLNSGA-Ⅱ)得到的解集超体积增加3.5%,反转世代距离减少16.4%,解集多样性和质量更高;相较于优化前,优化后的五杆机构整体灵巧度由0.50提升至0.68,最小灵巧度由0.002提高至0.190,整体尺寸由475 mm减少至445 mm;实现同样的末端运动,只需更低的主动杆角速度与角加速度,具有更好的运动性能。研究为五杆月饼装盒机构的设计和优化提供依据。

关键词:NSGA-Ⅱ;;优化设计;;五杆机构;;月饼装盒;;灵巧度

基金资助:沧州市重点研发计划项目(23244101039)