基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法与流程

专利2025-06-07  36


本发明贴片机表面贴装,具体为基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法。


背景技术:

1、随着电子制造行业的快速发展,印制电路板的生产需求也越来越高,需要满足高密度,高复杂度,大规模和柔性化的要求。表面贴装技术作为印制电路板生产的主流技术,得到了快速发展,其中。贴片机在生产过程中的应用越来越广泛,贴片机被广泛应用于电子产品的生产中,它能够高效地完成电子元器件的贴装工作,贴片机路径优化是提高生产效率,降低成本的关键环节。

2、现有技术中,贴片机的路径规划主要依赖于传统的算法,但这些算法在处理复杂场景时,存在计算量大,效率低下,路径优化程度不足等问题。为了解决这些问题,本发明提出了一种基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明提供了基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,解决了现有的贴片机的路径规划存在计算量大,效率低下,路径优化程度不足的问题。

2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,包括以下步骤方法:

3、s1,获取贴片机的初始状态信息;

4、s2,状态表示转换;

5、s3,设计复杂的奖励函数;

6、s4,自动特征提取方法;

7、s5,设计多目标奖励函数;

8、s6,引入稀疏奖励函数;

9、s7,设计稳定性奖励函数;

10、s8,考虑路径规划的时间因素;

11、s9,奖励函数组合。

12、优选的,所述获取贴片机的初始状态信息包括:

13、s1-1,使用编码器传感器来检测贴片机的位置,速度和方向;

14、s1-2,传感器数据包括位置坐标(x,y),线速度,角速度等信息;

15、s1-3,数据通过模数转换器转换为数字信号,传输到控制系统中。

16、优选的,所述状态表示转换包括:

17、s2-1,使用卷积神经网络(cnn)将原始传感器数据转换为特征图,捕捉贴片机当前状态的空间信息;

18、s2-2,利用循环神经网络(rnn)来处理时间序列数据,捕获状态之间的时间依赖关系;

19、s2-3,神经网络通过反向传播算法进行训练,优化网络参数以提取最相关的特征表示。

20、优选的,所述设计复杂的奖励函数包括:

21、s3-1,路径长度奖励:根据路径长度的减少程度给予正奖励,每减少1米路径长度,奖励增加0.2点;

22、s3-2,能源消耗奖励:根据能源消耗的降低程度给予正奖励,每减少0.1单位的能源消耗,奖励增加0.5点;

23、s3-3,生产效率奖励:根据生产效率的提高程度给予正奖励,每提高1%的生产效率,奖励增加10点。

24、优选的,所述自动特征提取方法包括:

25、s4-1,使用自动编码器(autoencoder)来学习数据中的潜在特征表示;

26、s4-2,自动编码器由编码器和解码器组成,通过最小化重构误差来学习数据的压缩表示;

27、s4-3,学习到的特征表示可以帮助模型更好地理解数据,提高路径规划的准确性和泛化能力。

28、优选的,所述设计多目标奖励函数包括:

29、s5-1,综合考虑路径长度,能源消耗和生产效率等多个目标;

30、s5-2,设置不同目标之间的权重,可以调整模型在优化路径规划时的偏好,目标权重为路径长度(0.3),能源消耗(0.5),生产效率(0.2);

31、s5-5,通过多目标优化算法nsga-i i进行优化,找到平衡的解决方案。

32、优选的,所述引入稀疏奖励函数包括:

33、s6-1,在关键任务完成时奖励增加50点,其他时间点奖励为0.1点。

34、优选的,所述设计稳定性奖励函数包括:

35、s7-1,稳定性奖励函数惩罚不稳定的路径规划行为,每次急转弯或急停,惩罚减少20点。

36、优选的,所述考虑路径规划的时间因素包括:

37、s8-1,时间限制:任务需在300秒内完成;

38、s8-2,超时惩罚:每超出1秒,惩罚减少5点。

39、优选的,所述奖励函数组合包括:

40、s9-1,组合奖励函数:路径长度奖励+能源消耗奖励+生产效率奖励+稀疏奖励+时间因素奖励;

41、s9-2,组合奖励函数权重:路径长度(0.2),能源消耗(0.3),生产效率(0.2),稀疏奖励(0.1),时间因素(0.2)。

42、本发明提供了基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法。具备以下有益效果:

43、1,本发明通过深度学习模型和自动特征提取方法,系统能够更准确地捕捉贴片机的状态信息,从而提高路径规划的精度和准确性,利用多目标优化算法和复杂的奖励函数设计,系统能够综合考虑多个目标并进行有效的路径规划,提高贴片机的运行效率和生产效率。

44、2,本发明设计稳定性奖励函数和稀疏奖励函数,系统能够惩罚不稳定的行为并奖励关键任务完成,增强系统的稳定性和鲁棒性,考虑路径规划的时间因素和超时惩罚机制,系统能够在规定时间内完成任务,并及时惩罚超时行为,保证路径规划的实时性和可靠性。



技术特征:

1.基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,包括以下步骤方法:

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述获取贴片机的初始状态信息包括:

3.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述状态表示转换包括:

4.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述设计复杂的奖励函数包括:

5.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述自动特征提取方法包括:

6.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述设计多目标奖励函数包括:

7.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述引入稀疏奖励函数包括:

8.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述设计稳定性奖励函数包括:

9.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述考虑路径规划的时间因素包括:

10.根据权利要求1所述的基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,其特征在于,所述奖励函数组合包括:


技术总结
本申请贴片机表面贴装技术领域,公开了基于人工智能的自适应贴片机路径优化方法,包括以下步骤方法:S1,获取贴片机的初始状态信息;S2,状态表示转换;S3,设计复杂的奖励函数;S4,自动特征提取方法;S5,设计多目标奖励函数;S6,引入稀疏奖励函数;S7,设计稳定性奖励函数;S8,考虑路径规划的时间因素;S9,奖励函数组合。通过深度学习模型和自动特征提取方法,系统能够更准确地捕捉贴片机的状态信息,从而提高路径规划的精度和准确性,利用多目标优化算法和复杂的奖励函数设计,系统能够综合考虑多个目标并进行有效的路径规划,提高贴片机的运行效率和生产效率。

技术研发人员:丁跃东
受保护的技术使用者:苏州福乐普电子科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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