CN108568823B - 一种可自动化工件加工的数控机床用机械手及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于数控加工领域，公开了一种可自动化工件加工的数控机床用机械手及其制造方法，机械手设置有控制器，控制器通过导线与机械手连接；纵向支撑伸缩杆卡接在悬挂导轨上；全方位旋转接头与纵向支撑伸缩杆通过螺栓连接；全方位旋转接头与伸缩杆卡接；伸缩杆与支撑盘通过螺栓连接；抓手卡接在抓盘上。本发明可以通过处理器进行全方位旋转移动，可以满足各种加工需求，同时增加了红外线传感器，防止因操作失误造成机械手的损伤，加入横向滑轨使得在机械手的可操作范围大大增加。

Description

一种可自动化工件加工的数控机床用机械手及其制造方法

技术领域

本发明属于数控加工领域，尤其涉及一种可自动化工件加工的数控机床用机械手及其制造方法。

背景技术

目前，在现代工业高度发达的时期，提高劳动生产率，提高产品生产质量，工业装备的自动化与智能化，已经在工业领域中被广泛使用，已经是以后发展的一个主流方向，逐渐被企业所认同采用。一个国家的工业自动智能化水平可以反映出这个国家对工业机器人的应用程度。机械手在工业发展中有重要作用，但是目前机械手在移动和加工的角度方式存在局限性，操作过程中会有错误操作损毁刀具。

传感器技术的发展给人们的生活带来了巨大变化。声波传感器就是一种广泛使用的传感器。声波传感器的基本原理是：波在某一特定结构中传播时，其弥散特性(即波数与频率之间的关系)是一定的。当外界物理量变化时，如温度、电场、磁场以及结构质量等等发生变化，这种变化会改变波的传播特性如波速或频率的变化，因此，通过波的波数与频率之间关系的变化可以反推外界物理量的改变。所以，理论上计算波在特定结构中传播的弥散关系(即波数与频率间的关系)可以指导声波传感器的实际设计。

波的弥散方程一般为一个关于波数与频率的二元超越方程，当求解复波数域中弥散关系的解时，方程变为更复杂的三元超越方程，而且弥散方程的系数是可能含有复数的，因此这类问题的求解很困难，一般只能对极特殊的十分简单的情况求解出弥散关系，这对于各种不同结构的声波传感器的分析是远远不够的。而利用本发明可以高效、广泛地求解各种表声波或体声波谐振器、滤波器和传感器等结构中波传播问题的色散方程和频率特性。求解得到弥散关系后，可以很容易求解出相应的位移场、应力场等传感器内的物理场。这对传感器的工作模态选择，传感器的结构设计提供了有力的指导。

据统计，装配成本约占产品设计总费用的40％-60％，如何在给定产品设计方案的前提下，寻找满足几何约束以及其它约束条件(工艺、装配成本等)的合理可行的装配序列，是非常有意义的工作。装配序列规划问题的本质是一个NP组合优化难题，传统的装配序列规划的方式有两种：一是基于装配工程师的知识以及经验，这种方法受设计者的知识局限性和主观性影响较大，尤其是对于复杂零件的装配工艺，设计出的装配序列常常不是最优的，甚至是不可行的。二是图搜索算法，但当产品零件数目较多时，将会出现装配序列组合偏差的问题。

综上所述，现有技术存在的问题是：机械手在移动和加工的角度方式存在局限性，定位性差，不能准确获得加工元件的实时加工信息，造成加工质量偏差性高，操作过程中会有错误操作损毁刀具。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了可自动化工件加工的数控机床用机械手及其制造方法。

本发明是这样实现的，一种可自动化工件加工的数控机床用机械手，所述可自动化工件加工的数控机床用机械手包括:控制器、悬挂导轨，纵向支撑伸缩轴、全方位旋转接头、伸缩杆、支撑盘、抓手、声波传感器；

所述纵向支撑伸缩杆卡接在悬挂导轨上；所述全方位旋转接头与纵向支撑伸缩杆通过螺栓连接；所述全方位旋转接头与伸缩杆卡接；

所述伸缩杆与支撑盘通过螺栓连接；所述抓手卡接在支撑盘上；

所述控制器通过导线分别与悬挂导轨，纵向支撑伸缩轴、全方位旋转接头伸缩杆、支撑盘、抓手、声波传感器连接；所述声波传感器镶嵌在支撑盘上；

所述支撑盘上镶装有定位检测模块；所述定位检测模块通过有线或无线连接控制器；所述定位检测模块的定位检测方法包括：

待定位节点通信范围内的锚节点O坐标为A_i(x_i,y_i)，其中i＝0,1,L,n(n³ 4)；

待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中，n＝0,1,L,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为A_i(x_i,y_i)；

根据采样信号r(n)，计算互相关值E：

根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点A_i之间的距离：

其中，

表示距离发送端距离为

时获取的互相关值，Pr(d₀)表示距离发送端d₀＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，

表示底为10的对数运算，X_s服从均值为0、标准差为s的高斯分布；

利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为

对应的锚节点的坐标分别为A_i(x_i,y_i)，其中i＝0,1,2,L,n；

根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；

所述声波传感器用于获取待加工元件的实时运行图像信息，并件所述实时运行图像信息传输给控制器；所述控制器对待加工元件的实时运行图像信息与预编制的标准信息进行对比后，将控制指令分别发送到全方位旋转接头、伸缩杆、支撑盘、抓手上的指令执行模块上，进行相应动作的调整；

所述声波传感器用于获取待加工元件的实时运行图像信息的方法包括：

根据波数的求解空间确定扫描单元的形式；

利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点；

利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点；

所述根据波数的求解空间确定扫描单元的形式包括：

声波在不同结构中传播的弥散方程为二元超越方程f(ω,ξ)＝0，当在实波数域和纯需波数的情况下求解此方程时，频率ω和波数ξ组成了一个二维平面，而方程f(ω,ξ)＝0的解则是一条条平面内的曲线，选择固定频率或者波数中的任意一个会得到ω-ξ二维平面内的一条直线，再用线元对这条直线进行扫描，线元在ω-ξ二维平面内与弥散曲线的交点是唯一的；

当在复波数域内求解此方程时，波数ξ为复数，令ξ＝a+bi，a,b均为实数，则方程g(a,b,ξ)＝f(ω,ξ)＝0；

方程变为a,b,ξ的三元超越方程，波数的实部a，虚部b以及频率ω组成了一个三维空间，而方程g(a,b,ξ)＝0的解是一条条空间内的曲线，选择固定波数的实部a，虚部b以及频率ω中任意一个会得到a-b-ξ空间中的一个平面，再用面元对这个平面进行扫描，面元在a-b-ξ的三维空间中与弥散曲线的交点是唯一的。

进一步，所述利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点包括：

在选择好相应的扫面微元后，取步长划分微元，比较划分节点上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小，找出弥散方程模值取最小值的节点，若节点不取在扫描微元的边界节点上，则此节点即为模值极小值点，然后依次进入下一个扫描微元，新的扫描微元需将上一扫描微元中的部分边界节点包含在内部；最后，以某一步长改变初始固定的频率或波数的值，找出空间中的所有弥散方程的模值极小值点。

进一步，所述利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点为：

在扫描微元中得到方程模值取极小值的某个节点后，以此节点为中心，相邻节点为边界节点，形成新的微元，取步长划分此微元，计算新微元节点上的方程模值，比较得出取最小值的节点；重复上述过程，得到一系列模值递减的极小值节点，若初始极小值节点的模值比上最新极小值节点的模值趋向于无穷，则此极小值节点为零点。

进一步，所述抓手通过待加工工件接触切割刀。

本发明的另一目的在于提供一种可自动化工件加工的数控机床用机械手的制造方法包括：

根据待装配产品各零部件之间的几何关系、配合关系以及运动约束关系，构建三维空间装配干涉矩阵，获取可行的产品装配序列；

以装配成本为产品装配序列规划评价的指标，构造适应于万有引力搜索算法的适应度函数；

对万有引力搜索算法的计算公式进行重新定义与改造，构建出新的万有引力搜索计算公式；

采用新的万有引力搜索计算公式对待装配产品的装配序列进行迭代求解，所获取的计算结果即为最优装配序列；

所述三维空间装配干涉矩阵如下：

其中，Ma为三维空间装配干涉矩阵，a为零件装配方向，且a∈{±x,±y,±z}；C₁ C₂... C_n表示各个待装配的装配体零件；n为待装配体的零件个数；C_ij＝1表示在零件C_i沿着方向a往装配位置移动时，将与零件C_j发生碰撞；零件不与自身发生碰撞，C_ii＝0。

进一步，所述适应度函数为：

其中，Fit(t)为适应度函数，f(X_i)表示零件i的装配成本；Q_i(k,k+1)表示完成第k个零件到第k+1个零件的装配过程所花费的装配成本，该Q_i(k,k+1)＝d·D_i(k,k+1)+k·T_i(k,k+1)+l·L_i(k,k+1)；D_i(k,k+1)为装配方向的改变次数，T_i(k,k+1)为装配工具的更换次数，L_i(k,k+1)为装配类型的改变次数，k∈[1，N-1]；d是装配方向的重新定向时在装配成本中的权重系数，k是装配工具更换在装配成本中的权重系数，l是装配类型的改变在总装配成本中的权重系数，且满足d+k+l＝1。

本发明可以通过处理器进行全方位旋转移动，可以满足各种加工需求，同时增加了红外线传感器，防止因操作失误造成机械手的损伤，加入横向滑轨使得在机械手的可操作范围大大增加。

声波传感器结构中，波可以按照该点的波数与频率进行传播。若趋向于一个有限大的常数，则此极小值节点不为零点，这表明，在此声波传感器结构中，波不可能按照该点的波数与频率进行传播。可以利用收敛的步数控制此声波传感器中波传播时可能的波数与频率的求解精度。波的弥散方程一般为一个关于波数与频率的二元超越方程，当求解复波数域中弥散关系的解时，方程变为更复杂的三元超越方程，而且弥散方程的系数是可能含有复数的，因此这类问题的求解很困难，一般只能对极特殊的十分简单的情况求解出弥散关系，这对于各种不同结构的声波传感器的分析是远远不够的；而利用本发明，可以高效、广泛地求解各种表声波或体声波谐振器、滤波器和传感器等结构中波传播问题的色散方程和频率特性。求解得到弥散关系后，可以很容易求解出相应的位移场、应力场等传感器内的物理场；这对传感器的工作模态选择，传感器的结构设计提供了有力的指导；对获得图像信息准确性提供依据。

本发明的制造方法中，该序列装配稳定性较佳，装配方向改变次数较少，满足实际装配过程的要求，零件装配顺序并未出现装配干涉的情况满足几何可行性的要求。搜索代理相互之间由于万有引力作用会聚集在一起，因此用引力搜索算法来解决序列规划这种非线性优化问题具有自己身优越性，符合装配规划的需求，可使装配序列更加合理更能够贴近实际的装配过程，大大提高了运算效率，可有效解决由于零件数量较多对所有装配序列进行枚举遍历时引起计算量较大的问题，从而避免对所有装配序列进行全排列。采用引力搜索算法来进行装配序列规划是一种可行的、高效的方法，可以推广到零件个数众多、结构复杂的产品装配序列规划中。

附图说明

图1是本发明实施例提供的可自动化工件加工的数控机床用机械手结构示意图；

图2是本发明实施例提供的红外线传感器示意图；

图中：1、控制器；2、悬挂导轨；3、纵向支撑伸缩轴；4、全方位旋转接头；5、伸缩杆；6、支撑盘；7、抓手；8、切割刀；9、红外线传感器。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如附图1及附图2所示，本发明实施例提供的可自动化工件加工的数控机床用机械手包括：控制器1、悬挂导轨2、纵向支撑伸缩轴3、全方位旋转接头4、伸缩杆5、支撑盘6、抓手7、红外线传感器9。

所述纵向支撑伸缩杆3卡接在悬挂导轨2上；所述全方位旋转接头4与纵向支撑伸缩杆3通过螺栓连接；所述全方位旋转接头4与伸缩杆5卡接；所述伸缩杆5与支撑盘6通过螺栓连接；所述抓手7卡接在支撑盘6上。所述控制器1通过导线与连接。所述声波传感器9镶嵌在支撑盘6上。所述控制器通过导线分别与悬挂导轨，纵向支撑伸缩轴、全方位旋转接头、伸缩杆、支撑盘、抓手、声波传感器连接；

所述支撑盘上镶装有定位检测模块；所述定位检测模块通过有线或无线连接控制器；所述定位检测模块的定位检测方法包括：

待定位节点通信范围内的锚节点O坐标为A_i(x_i,y_i)，其中i＝0,1,L,n(n³ 4)；

待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中，n＝0,1,L,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为A_i(x_i,y_i)；

根据采样信号r(n)，计算互相关值E：

根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点A_i之间的距离：

其中，

表示距离发送端距离为

时获取的互相关值，Pr(d₀)表示距离发送端d₀＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，

表示底为10的对数运算，X_s服从均值为0、标准差为s的高斯分布；

利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为

对应的锚节点的坐标分别为A_i(x_i,y_i)，其中i＝0,1,2,L,n；

根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；

所述声波传感器用于获取待加工元件的实时运行图像信息，并件所述实时运行图像信息传输给控制器；所述控制器对待加工元件的实时运行图像信息与预编制的标准信息进行对比后，将控制指令分别发送到全方位旋转接头、伸缩杆、支撑盘、抓手上的指令执行模块上，进行相应动作的调整；

所述声波传感器用于获取待加工元件的实时运行图像信息的方法包括：

根据波数的求解空间确定扫描单元的形式；

利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点；

利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点；

所述根据波数的求解空间确定扫描单元的形式包括：

声波在不同结构中传播的弥散方程为二元超越方程f(ω,ξ)＝0，当在实波数域和纯需波数的情况下求解此方程时，频率ω和波数ξ组成了一个二维平面，而方程f(ω,ξ)＝0的解则是一条条平面内的曲线，选择固定频率或者波数中的任意一个会得到ω-ξ二维平面内的一条直线，再用线元对这条直线进行扫描，线元在ω-ξ二维平面内与弥散曲线的交点是唯一的；

当在复波数域内求解此方程时，波数ξ为复数，令ξ＝a+bi，a,b均为实数，则方程g(a,b,ξ)＝f(ω,ξ)＝0；

方程变为a,b,ξ的三元超越方程，波数的实部a，虚部b以及频率ω组成了一个三维空间，而方程g(a,b,ξ)＝0的解是一条条空间内的曲线，选择固定波数的实部a，虚部b以及频率ω中任意一个会得到a-b-ξ空间中的一个平面，再用面元对这个平面进行扫描，面元在a-b-ξ的三维空间中与弥散曲线的交点是唯一的。

所述利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点包括：

在选择好相应的扫面微元后，取步长划分微元，比较划分节点上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小，找出弥散方程模值取最小值的节点，若节点不取在扫描微元的边界节点上，则此节点即为模值极小值点，然后依次进入下一个扫描微元，新的扫描微元需将上一扫描微元中的部分边界节点包含在内部；最后，以某一步长改变初始固定的频率或波数的值，找出空间中的所有弥散方程的模值极小值点。

所述利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点为：

在扫描微元中得到方程模值取极小值的某个节点后，以此节点为中心，相邻节点为边界节点，形成新的微元，取步长划分此微元，计算新微元节点上的方程模值，比较得出取最小值的节点；重复上述过程，得到一系列模值递减的极小值节点，若初始极小值节点的模值比上最新极小值节点的模值趋向于无穷，则此极小值节点为零点。

所述抓手通过待加工工件接触切割刀8。

本发明实施例提供一种可自动化工件加工的数控机床用机械手的制造方法包括：

根据待装配产品各零部件之间的几何关系、配合关系以及运动约束关系，构建三维空间装配干涉矩阵，获取可行的产品装配序列；

以装配成本为产品装配序列规划评价的指标，构造适应于万有引力搜索算法的适应度函数；

对万有引力搜索算法的计算公式进行重新定义与改造，构建出新的万有引力搜索计算公式；

采用新的万有引力搜索计算公式对待装配产品的装配序列进行迭代求解，所获取的计算结果即为最优装配序列；

所述三维空间装配干涉矩阵如下：

其中，Ma为三维空间装配干涉矩阵，a为零件装配方向，且a∈{±x,±y,±z}；C₁ C₂... C_n表示各个待装配的装配体零件；n为待装配体的零件个数；C_ij＝1表示在零件C_i沿着方向a往装配位置移动时，将与零件C_j发生碰撞；零件不与自身发生碰撞，C_ii＝0。

所述适应度函数为：

其中，Fit(t)为适应度函数，f(X_i)表示零件i的装配成本；Q_i(k,k+1)表示完成第k个零件到第k+1个零件的装配过程所花费的装配成本，该Q_i(k,k+1)＝d·D_i(k,k+1)+k·T_i(k,k+1)+l·L_i(k,k+1)；D_i(k,k+1)为装配方向的改变次数，T_i(k,k+1)为装配工具的更换次数，L_i(k,k+1)为装配类型的改变次数，k∈[1，N-1]；d是装配方向的重新定向时在装配成本中的权重系数，k是装配工具更换在装配成本中的权重系数，l是装配类型的改变在总装配成本中的权重系数，且满足d+k+l＝1。

本发明通过处理器控制，支撑伸缩杆3可以调整机械手竖向移动，通过全方位旋转接头4、伸缩杆5进行各种位置移动，机械手固定工件接近切割刀8进行切割.该新型可自动化工件加工的数控机床用机械手及其制造方法，可以通过处理器进行全方位旋转移动，可以满足各种加工需求，同时增加了红外线传感器，防止因操作失误造成机械手的损伤，加入横向滑轨使得在机械手的可操作范围大大增加。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种可自动化工件加工的数控机床用机械手，其特征在于，所述可自动化工件加工的数控机床用机械手包括:控制器、悬挂导轨，纵向支撑伸缩轴、全方位旋转接头、伸缩杆、支撑盘、抓手、声波传感器；

所述纵向支撑伸缩轴卡接在悬挂导轨上；所述全方位旋转接头与纵向支撑伸缩轴通过螺栓连接；所述全方位旋转接头与伸缩杆卡接；

所述伸缩杆与支撑盘通过螺栓连接；所述抓手卡接在支撑盘上；所述控制器通过导线分别与悬挂导轨，纵向支撑伸缩轴、全方位旋转接头、伸缩杆、支撑盘、抓手、声波传感器连接；所述声波传感器镶嵌在支撑盘上；

所述支撑盘上镶装有定位检测模块；所述定位检测模块通过有线或无线连接控制器；所述定位检测模块的定位检测方法包括：

待定位节点通信范围内的锚节点O坐标为A_i(x_i,y_i)，其中i＝0,1,L,n，n³4；

待定位节点对接收信号r(t)进行采样得到采样信号r(n)，其中，n＝0,1,L,N-1，N表示OFDM符号包含的子载波个数，同时记录所接收到的信号的发送节点为A_i(x_i,y_i)；

根据采样信号r(n)，计算互相关值E：

根据对数距离路径损耗模型，如下公式计算待定位节点与锚节点A_i之间的距离：

其中，

表示距离发送端距离为

时获取的互相关值，Pr(d₀)表示距离发送端d₀＝1米处获取的互相关值，γ表示路径损耗因子，lg(×)表示底为10的对数运算，X_s服从均值为0、标准差为s的高斯分布；

利用上式计算出各个锚节点与待定位节点O之间的距离分别为

对应的锚节点的坐标分别为A_i(x_i,y_i)，其中i＝0,1,2,L,n；

根据自适应距离修正算法，估计出待定位节点的坐标O(x,y)；

所述声波传感器用于获取待加工元件的实时运行图像信息，并将所述实时运行图像信息传输给控制器；所述控制器对待加工元件的实时运行图像信息与预编制的标准信息进行对比后，将控制指令分别发送到全方位旋转接头、伸缩杆、支撑盘、抓手上的指令执行模块上，进行相应动作的调整；

所述声波传感器用于获取待加工元件的实时运行图像信息的方法包括：

根据波数的求解空间确定扫描单元的形式；

利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点；

利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点；

所述根据波数的求解空间确定扫描单元的形式包括：

声波在不同结构中传播的弥散方程为二元超越方程f(ω,ξ)＝0，当在实波数域和纯需波数的情况下求解此方程时，频率ω和波数ξ组成了一个二维平面，而方程f(ω,ξ)＝0的解则是一条条平面内的曲线，选择固定频率或者波数中的任意一个会得到ω-ξ二维平面内的一条直线，再用线元对这条直线进行扫描，线元在ω-ξ二维平面内与弥散曲线的交点是唯一的；

当在复波数域内求解此方程时，波数ξ为复数，令ξ＝a+bi，a,b均为实数，则方程g(a,b,ξ)＝f(ω,ξ)＝0；

方程变为a,b,ξ的三元超越方程，波数的实部a，虚部b以及频率ω组成了一个三维空间，而方程g(a,b,ξ)＝0的解是一条条空间内的曲线，选择固定波数的实部a，虚部b以及频率ω中任意一个会得到a-b-ξ空间中的一个平面，再用面元对这个平面进行扫描，面元在a-b-ξ的三维空间中与弥散曲线的交点是唯一的。

2.如权利要求1所述可自动化工件加工的数控机床用机械手，其特征在于，所述利用扫描单元比较找出在相应空间中弥散方程模值的极小值点包括：

在选择好相应的扫面微元后，取步长划分微元，比较划分节点上方程的模值|f(ω,ξ)|的大小，找出弥散方程模值取最小值的节点，若节点不取在扫描微元的边界节点上，则此节点即为模值极小值点，然后依次进入下一个扫描微元，新的扫描微元需将上一扫描微元中的部分边界节点包含在内部；最后，以某一步长改变初始固定的频率或波数的值，找出空间中的所有弥散方程的模值极小值点。

3.如权利要求1所述可自动化工件加工的数控机床用机械手，其特征在于，所述利用弥散方程的模值在零点附近的收敛性判断极小值点是否为零点为：

在扫描微元中得到方程模值取极小值的某个节点后，以此节点为中心，相邻节点为边界节点，形成新的微元，取步长划分此微元，计算新微元节点上的方程模值，比较得出取最小值的节点；重复上述过程，得到一系列模值递减的极小值节点，若初始极小值节点的模值比上最新极小值节点的模值趋向于无穷，则此极小值节点为零点。

4.如权利要求1所述可自动化工件加工的数控机床用机械手，其特征在于，所述抓手通过待加工工件接触切割刀。

5.一种如权利要求1所述可自动化工件加工的数控机床用机械手的制造方法，其特征在于，所述可自动化工件加工的数控机床用机械手的制造方法包括：

根据待装配产品各零部件之间的几何关系、配合关系以及运动约束关系，构建三维空间装配干涉矩阵，获取可行的产品装配序列；

以装配成本为产品装配序列规划评价的指标，构造适应于万有引力搜索算法的适应度函数；

对万有引力搜索算法的计算公式进行重新定义与改造，构建出新的万有引力搜索计算公式；

采用新的万有引力搜索计算公式对待装配产品的装配序列进行迭代求解，所获取的计算结果即为最优装配序列；

所述三维空间装配干涉矩阵如下：

其中，Ma为三维空间装配干涉矩阵，a为零件装配方向，且a∈{±x,±y,±z}；C₁ C₂ ...C_n表示各个待装配的装配体零件；n为待装配体的零件个数；C_ij＝1表示在零件C_i沿着方向a往装配位置移动时，将与零件C_j发生碰撞；零件不与自身发生碰撞，C_ii＝0。

6.如权利要求5所述可自动化工件加工的数控机床用机械手的制造方法，其特征在于，所述适应度函数为：

其中，Fit(t)为适应度函数，f(X_i)表示零件i的装配成本；Q_i(k,k+1)表示完成第k个零件到第k+1个零件的装配过程所花费的装配成本，该Q_i(k,k+1)＝d·D_i(k,k+1)+k·T_i(k,k+1)+l·L_i(k,k+1)；D_i(k,k+1)为装配方向的改变次数，T_i(k,k+1)为装配工具的更换次数，L_i(k,k+1)为装配类型的改变次数，k∈[1，N-1]；d是装配方向的重新定向时在装配成本中的权重系数，k是装配工具更换在装配成本中的权重系数，l是装配类型的改变在总装配成本中的权重系数，且满足d+k+l＝1。

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