直角坐标机器人设计方案的灰色模糊综合评价

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导读：５卷第２期第３０１２年２月２合肥工业大学学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＥＦＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ．３５Ｎｏ．２Ｆｅｂ．２０１２：／．ｉｓｓｎ．１００３Ｄｏｉ１０．３９６９５０６０．２０１２．

５卷第２期　第３０１２年２月　２

合肥工业大学学报

（自然科学版）

ＪＯＵＲＮＡＬＯＦ　ＨＥＦＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　　　　

Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．２　

Ｆｅｂ．２０１２　

：／．ｉｓｓｎ．１００３Ｄｏｉ１０．３９６９５０６０．２０１２．０２．００５－ｊ

直角坐标机器人设计方案的灰色模糊综合评价

１２

沈　健１，　申浩宇，　张海岩

（）合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥　２合肥工业大学化学工程学院，安徽合肥　２１．３０００９；２．３０００９

摘　要：文章分析了影响直角坐标机器人性能的各种指标和因素，构建了直角坐标机器人综合评价的指标体系。运用灰色理论和模糊数学的基本概念和方法，建立起直角坐标机器人设计方案的灰色模糊评价模型。通使决策更具有科学性。利用该模型对设计实例的设计方案进行分析，评价结果符过熵权法确定元素的权重，

合实际情况，表明该评价模型能够客观地反映各设计方案的总体性能。关键词：直角坐标机器人；灰色模糊综合评价；熵权法

（）中图分类号：ＴＨ１２２　　　文献标识码：Ａ　　　文章编号：１００３５０６０２０１２０２０１６１０４－－－

ＧｒｅｆｕｚｚｃｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｅｓｉｎｓｃｈｅｍｅｏｆＣａｒｔｅｓｉａｎｒｏｂｏｔ　　　　　　　ｙｙｐｇ　　

１１２

，，ＳＨＥＮＪｉａｎＨＥＮ　ＨａｏＨＡＮＧ　Ｈａｉｕａｎ　　Ｓ－ｙ　Ｚ－ｙ

（，，；１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｃｈｉｎｅｒａｎｄＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏＨｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｉ　　　　　　　　　　－ｙｇｇｙｇｙｇ　　，Ｈ，Ｈ）ｎｅｅｒｉｎｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ　　　ｇｙｇｙ　

：，ＡｂｓｔｒａｃｔＶａｒｉｏｕｓｉｎｄｅｘｅｓａｎｄｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＣａｒｔｅｓｉａｎｒｏｂｏｔａｒｅａｎａｌｚｅｄａｎｄ　　　　　　　　　　　　ｐｙａｃｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｓｔｅｍｏｆＣａｒｔｅｓｉａｎｒｏｂｏｔｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．Ｕｓｉｎｔｈｅｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｔｓ　　　　　　　　　　　ｐｙｇｐ　

，ｒｅｒｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｏｒａｎｄｆｕｚｚｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｔｈｅｏｒｔｈｅｆｕｚｚｃｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄ　　　　　　　ｇｙｇｙｙｙｙｙｐ　　　　　ｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｄｅｓｉｎｓｃｈｅｍｅｏｆＣａｒｔｅｓｉａｎｒｏｂｏｔｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓａｒｅｗｅｉｈｔｅｄ　　　　　　　　　　　　　ｇｇｔｈｅｅｎｔｒｏｗｅｉｈｔｍｅｔｈｏｄｔｏｍａｋｅｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎｍｏｒｅｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ．Ｔｈｉｓｍｏｄｅｌｉｓｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕｔｈｒｏｕｈ　　　　　　　　　　　　　　－ｐｙｇｇ　

，ａｔｅｔｈｅｄｅｓｉｎｓｃｈｅｍｅｓｆｏｒａｃｅｒｔａｉｎｃａｓｅａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃａｎｒｅｓｅｎｔｅｄ　　　　　　　　　　　　　　　　ｇｐｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｗｈｏｌｅｏｆｅｖｅｒｄｅｓｉｎｓｃｈｅｍｅ．ｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　　　　　　ｙｇｐ　

：；；ＫｅｗｏｒｄｓＣａｒｔｅｓｉａｎｒｏｂｏｔｒｅｆｕｚｚｃｏｍｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｅｎｔｒｏｗｅｉｈｔｍｅｔｈｏｄ　　　ｇｙｙｐｐｙｇｙ　　　　　　如何通过合理的评价方法对产品设计方案进

行分析和评价，从而为设计提供可靠的依据，是产品设计中一个重要的环节。直角坐标机器人的方而且评价指标之案评价需要考虑众多评价指标，

间相互影响，相互制约，这就给评价带来了很大的难度。模糊综合评价法和灰色评价法是目前常用

１］

。然而面对复杂系统决策的２种综合评价方法［

般是专家评分法、层次分析法等赋权法，无法隔离

３］

。主观因素对评价结果的不利影响［

针对这些问题，本文使用熵权法确定指标权重，并集成灰色评价法和模糊综合评价法构建灰以此来对直角坐标机器人的设色模糊评价模型，计方案进行评估。

问题，这２种评价方法均有各自的局限性，如果单都有可能独地应用其中一种进行设计方案分析，出现偏差，不能完整地反映出设计方案优选过程

２］

。中灰色、模糊等不确定信息之间的相近程度［

１　评价指标体系的建立

一个完整的直角坐标机器人主要由直线定位

］４

单元、驱动系统、控制系统、手抓系统４个部分［组

成，是直角坐标机器人整体性能评价的主要内容。直角坐标机器人的评价指标体系分２个层次，如图

另外，现有的综合评价方法中的权重确定方法一

；收稿日期：修回日期：２０１１０７０６２０１１０９０１－－－－

，作者简介：沈　健（男，江苏溧阳人，博士，合肥工业大学教授，硕士生导师．１９５６－）

，第１所示。第１层指标集Ｂ＝｛ＢＢＢＢＢ１，２，３，４，５｝

，，２层指标集ＢＣＣＣＢＣＣＢ１＝｛１，２，３｝２＝｛４，５｝３＝｛，。ＣＣＣＣＢＣＣＣ６，７，８，９｝４＝｛１０，１１，１２｝

｛。直角坐标机器人的指标集分为ｘｘｘ１，２，…，ｎ｝

在上节已建立。２个层次，

２．２　进行一级综合评价

２．２．１　建立决策指标矩阵

由图１可知，若第１层指标Ｂｋ＝１，２，３，４）ｋ（包括ｍ个第２层次指标，备选方案有ｎ个，其决

５］策指标矩阵［为：

１ｙ１１２

２ｙ２１２

Ｙｋ＝

︙︙

…ｙ１ｍ　

︙

（）１

…ｙｎｙｎ１２ｎｍ

…，其中，项技ｉ个方案的第ｊ（２，ｍ）ｙｊ＝１，ｉｊ为第

术指标的原始数据。

２．２．２　评价序列的规范化处理

（）定量指标数据的规范化处理。对于单位１或初值不同的数列做关联度分析时，一般要不同，

６］

。根据模糊数学使之无量纲化、归一化［做处理，

隶属函数理论，将数据序列化成同一个数量级。］经过处理的数据全部在［范围内，用从优隶属０，１

５］

表示。度［

图１　直角坐标机器人总体设计方案评价指标体系

当第ｊ项指标为正指标时，则ｉｎｉｉｊｍｊ

ｍａｘｉｎ　　ｙｙｉｉｊｊ－ｍ

则　　当第ｊ项指标为负指标时，

其中，Ｂ１表示控制性能指标；Ｂ２表示直角坐标机器人的速度性能指标；Ｂ３表示驱动和传动性能指标；Ｂ４表示直角坐标机器人的抓取性能指标；Ｂ５表示直角坐标机器人的成本指标。ＰＬＣ是

一种在各种机器人的控制系统中都很常用的控制：１为所选器，本文以此为例，则Ｂ１包括ＣＣ１～３Ｃ

／用Ｐ点数；ＬＣ的最大开关量（ＩＯ）ＣＬＣ的２为Ｐ程序容许存储量；ＣＬＣ的扫描速度。速度３为Ｐ、５：性能指标Ｂ２包括ＣＣ４为直线定位单元的４Ｃ运动滑 …… 此处隐藏：3783字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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