CN117891258B - 一种轨道焊接路径智能规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及路径规划技术领域，具体涉及一种轨道焊接路径智能规划方法。该方法根据路径中子线段的规整程度与相邻的子线段之间的排列分布得到路径的复杂度，依据合路径中子线段的焊接温度与焊接速度的离散程度获取路径的焊接需求值；结合复杂度与焊接需求值得到路径的优化权重值，基于优化权重值对蚁群算法的移动规则进行改进，并利用改进后的蚁群算法对轨道路径图像中的路径进行规划。本发明在获取优化权重值考虑到路径的不同区域的焊接需求，提高路径规划过程中路径选择效率与精准度。

Description

一种轨道焊接路径智能规划方法

技术领域

本发明涉及路径规划技术领域，具体涉及一种轨道焊接路径智能规划方法。

背景技术

对轨道焊接路径进行智能规划能够提高焊接效率和质量，现有技术通常采用蚁群算法规划最优路径，可以高效且准确地完成复杂焊接任务的轨道设计与路径规划。由于实际情况中复杂路径在不同区域需要不同的焊接参数，例如焊接温度与焊接速度，常规的蚁群算法未考虑，导致蚂蚁需要面临大量的路径选择，导致路径规划过程中路径选择效率与精准度较差。

发明内容

为了解决复杂路径未考虑到不同区域所需的焊接参数存在差异，导致利用蚁群算法时面临量的路径选择，使得路径规划的准确度较差的技术问题，本发明的目的在于提供一种轨道焊接路径智能规划方法，所采用的技术方案具体如下：

本发明提出了一种轨道焊接路径智能规划方法，该方法包括：

获取轨道路径图像中不同路径的子线段，以及每条路径的每条子线段的焊接温度与焊接速度；

根据轨道路径图像中每条路径中子线段的规整程度，与每条路径中相邻的子线段之间的排列分布，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度；

结合轨道路径图像中每条路径的每条子线段的焊接温度的离散程度与焊接速度的离散程度，得到轨道路径图像中每条路径的焊接需求值；

依据每条路径的所述复杂度与所述焊接需求值，获取轨道路径图像中每条路径的优化权重值；

基于所述优化权重值对蚁群算法的移动规则进行改进，利用改进后的蚁群算法对轨道路径图像中的路径进行规划。

进一步地，所述获取轨道路径图像中不同路径的子线段的方法，包括：

对于轨道路径图像中任意一条路径，将路径通过直线检测得到的线段作为直线段，将路径中除直线段外的其余线段作为曲线段；

将路径对应的直线段与曲线段均作为路径的子线段。

进一步地，所述根据轨道路径图像中每条路径中子线段的规整程度，与每条路径中相邻的子线段之间的排列分布，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度的方法，包括：

对于轨道路径图像中每条路径的每条子线段，对子线段进行直线拟合得到第一拟合优度，对子线段进行圆拟合得到第二拟合优度；将所述第一拟合优度与所述第二拟合优度中的最大值作为子线段的规整度；

根据每条路径中相邻的两条子线段之间的位置分布，获取每条路径中相邻的两条子线段之间的特征角度；

结合每条路径中相邻的两条子线段之间的所述特征角度，以及每条路径中每条子线段的所述规整度，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度。

进一步地，所述获取每条路径中相邻的两条子线段之间的特征角度的方法，包括：

对于轨道路径图像中每条路径，选取路径中除最后一条子线段外的其余任意一条子线段与其相邻的下一条子线段作为分析线段；同一路径中相邻的两条子线段存在一个公共的端点；将两条分析线段公共的端点作为特征端点；

若两条分析线段中存在一条分析线段为曲线段，则将曲线段对应的分析线段作为第一曲线段，两条分析线段中除特征曲线段外的其余一条分析线段作为第二线段；获取第一曲线段在特征端点处的切线作为第一曲线段的基准线，将第一曲线段的基准线与第二线段之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度；

若两条分析线段均为曲线段，获取每条分析线段的所述基准线，将两条分析线段的基准线之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度；

若两条分析线段均为直线段，将两条分析线段之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度。

进一步地，所述轨道路径图像中每条路径的复杂度的计算公式如下：

;

式中，为轨道路径图像中第u条路径的所述复杂度；/>为预设调整权重；为轨道路径图像中第u条路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的所述规整度；Q为轨道路径图像中所有路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中每条路径下的第i条子线段与第i+1条子线段之间的所述特征角度；为轨道路径图像中每条路径下的第i+1条子线段与第i+2条子线段之间的特征角度；/>为预设正数。

进一步地，所述结合轨道路径图像中每条路径的每条子线段的焊接温度的离散程度与焊接速度的离散程度，得到轨道路径图像中每条路径的焊接需求值的方法，包括：

基于轨道路径图像中所有路径的子线段的焊接温度，获取每条路径的每条子线段的焊接温度的标准分数作为每条路径的每条子线段的温度离散值；

基于轨道路径图像中所有路径的子线段的焊接速度，获取每条路径的每条子线段的焊接速度的标准分数作为每条路径的每条子线段的速度离散值；

获取每条路径的每条子线段的焊接所需均匀度；

依据每条路径的每条子线段的所述温度离散值、所述速度离散值与所述焊接所需均匀度，获得轨道路径图像中每条路径的所述焊接需求值。

进一步地，所述轨道路径图像中每条路径的所述焊接需求值的计算公式如下：

;

式中，为轨道路径图像中第u条路径的所述焊接需求值；/>为轨道路径图像中第u条路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i个子线段的所述温度离散值；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的所述速度离散值；为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的所述焊接所需均匀度；/>为轨道路径图像中第u条路径的所有子线段的所述焊接所需均匀度的均值；/>为绝对值函数；Norm为归一化函数。

进一步地，所述获取轨道路径图像中每条路径的优化权重值的方法，包括：

利用轨道路径图像中所有路径的焊接需求值，对每条路径的焊接需求值进行归一化，得到每条路径的需求权重；

根据每条路径的复杂度与需求权重，获取每条路径的优化权重值；所述复杂度与所述优化权重值为负相关的关系，所述需求权重与所述优化权重值为正相关的关系。

进一步地，所述基于所述优化权重值对蚁群算法的移动规则进行改进的方法，包括：

获取轨道路径图像中的路径节点；

选取轨道路径图像中任意两个路径节点的其中一个路径节点作为开始节点，另一个路径节点作为目标节点，将开始节点与目标节点之间的路径作为分析路径；若开始节点无蚂蚁经过，则将每个分析路径的所述优化权重值作为第一只蚂蚁向每条分析路径的移动概率。

进一步地，所述直线检测为霍夫直线检测。

本发明具有如下有益效果：

在本发明实施例中，路径中子线段的规整程度从子线段的形状反映路径复杂程度，路径中相邻的子线段之间的排列分布从相邻子线段排列角度反映路径的复杂程度，将两种因素结合分析使路径的复杂程度即复杂度更加准确；路径的子线段的焊接温度的离散程度呈现子线段的焊接温度相对于图像中子线段的整体焊接温度的偏移程度，路径的子线段的焊接速度的离散程度呈现子线段的焊接速度相对于图像中子线段的整体焊接速度的偏移程度，综合分析使得到的焊接需求值更加准确的反映路径的具体焊接需要；为了使得蚁群算法能够适应复杂焊接场景下的优化结果，复杂度影响路径在规划时的效率，焊接需求值反映路径焊接要求，综合路径的复杂度与焊接需求值进行分析，自适应得到路径的优化权重值，进而将其作为路径选择的参考指标对蚁群算法的移动规则进行改进，利用改进后的蚁群算法对轨道路径图像中的路径进行规划，得到更为精确的路径结果，降低路径选择的计算量且提高精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明一个实施例所提供的一种轨道焊接路径智能规划方法的方法流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种轨道焊接路径智能规划方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

本发明所针对的具体场景：使用蚁群算法对不同焊接参数场景下轨道焊接路径进行最优化获取时，会因为其复杂性较高，导致算法得到最优路径过程中的效率及精准度低下，进而影响智能规划结果。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种轨道焊接路径智能规划方法的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种轨道焊接路径智能规划方法的方法流程图，该方法包括：

步骤S1：获取轨道路径图像中不同路径的子线段，以及每条路径的每条子线段的焊接温度与焊接速度。

具体的，将从铁路数据库中获取的待规划轨道的路线图作为轨道路径图，路径图中每个地点为轨道路径图中的路径节点；为减少不必要的转弯，在轨道路径图中，连接任意两个路径节点之间的路线，利用贝塞尔曲线对路线进行平滑，将平滑后的路线作为轨道路径图像中的路径。

轨道从平面上看是由直线与曲线组成，因轨道焊接路径存在着较为复杂焊接环境，即不同区域所对应的焊接速度与焊接温度存在差异，所以将路径划分为不同的子线段。具体划分方法为：对于轨道路径图像中任意一条路径，将路径通过直线检测得到的线段作为直线段，将路径中除直线段外的其余线段作为曲线段；将路径对应的直线段与曲线段均作为路径的子线段。之后，获取每条路径中每条子线段的焊接温度与焊接路径，焊接温度与焊接路径为子线段对应轨道的焊接需求，需要实施者根据具体焊接需要自行设置。

需要说明的是，选用霍夫直线检测获取路径中的直线段；对路径检测出的直线段与曲线段相当于整条路径中的部分路径；由于贝塞尔曲线为光滑曲线，则路径为光滑曲线。其中，霍夫直线检测与贝塞尔曲线均为本领域技术人员公知技术，在此不再赘述。

步骤S2：根据轨道路径图像中每条路径中子线段的规整程度，与每条路径中相邻的子线段之间的排列分布，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度。

路径中子线段的规整程度从子线段的形状反映路径复杂程度，路径中相邻的子线段之间的排列分布从相邻子线段排列角度反映路径的复杂程度，将两种因素结合分析使路径的复杂程度即复杂度更加准确。

优选地，路径的复杂度的具体获取步骤如下：

（1）获取路径中子线段的规整度。

对于轨道路径图像中每条路径的每条子线段，对子线段进行直线拟合得到第一拟合优度，对子线段进行圆拟合得到第二拟合优度；将第一拟合优度与第二拟合优度中的最大值作为子线段的规整度。

需要说明的是，由于轨道从平面上看是由直线与曲线组成，则本实施例对子线段分别进行直线拟合与圆拟合，选用最小二乘法进行拟合获取拟合优度。其中，拟合优度的获取方法为本领域技术人员公知技术，在此不再赘述。

（2）获取路径中相邻的两个子线段之间的特征角度。

根据每条路径中相邻的两条子线段之间的位置分布，获取每条路径中相邻的两条子线段之间的特征角度的具体方法为：

对于轨道路径图像中每条路径，选取路径中除最后一条子线段外的其余任意一条子线段与其相邻的下一条子线段作为分析线段；同一路径中相邻的两条子线段存在一个公共的端点；将两条分析线段公共的端点作为特征端点；若两条分析线段中存在一条分析线段为曲线段，则将曲线段对应的分析线段作为第一曲线段，两条分析线段中除特征曲线段外的其余一条分析线段作为第二线段；获取第一曲线段在特征端点处的切线作为第一曲线段的基准线，将第一曲线段的基准线与第二线段之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度；若两条分析线段均为曲线段，获取每条分析线段的所述基准线，将两条分析线段的基准线之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度；若两条分析线段均为直线段，将两条分析线段之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度。

需要说明的是，路径是由多条子线段构成的连续线段，路径中相邻的两条子线段表明这两条子线段存在一个公共的端点。由于路径为光滑曲线，进而路径中的曲线段同样为光滑曲线，且光滑曲线上每个点处都有切线，则第一曲线段在特征端点处存在切线；若两条分析线段均为曲线段，则获取每条分析线段的基准线，分析线段的基准线为分析线段在特征端点处的切线。

（3）获取路径的复杂度。

结合每条路径中相邻的两条子线段之间的所述特征角度，以及每条路径中每条子线段的所述规整度，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度。轨道路径图像中每条路径的复杂度的计算公式如下：

;

式中，为轨道路径图像中第u条路径的所述复杂度；/>为预设调整权重；为轨道路径图像中第u条路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的规整度；Q为轨道路径图像中所有路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中每条路径下的第i条子线段与第i+1条子线段之间的特征角度；/>为轨道路径图像中每条路径下的第i+1条子线段与第i+2条子线段之间的特征角度；/>为预设正数，取经验值0.01，作用为防止分母为0导致分式无意义。

呈现轨道路径的规整程度；当规整度/>越大时，说明子线段呈现直线或者圆形的可能性越大，子线段对应的轨道焊接路径越规整，存在突然变更方向情况的可能越小，则路径的复杂程度越低，复杂度/>越小。当/>越大时，第u条路径的子线段越多，构成路径的复杂程度可能越高，该逻辑缺乏子线条之间排布关系的支撑，是对上述逻辑的补充；当/>越小时，路径的相邻三条子线段构成的连续线段的形状呈现规则变化的可能性越大，复杂度越小；当/>越大时，路径的相邻三条子线段构成的连续线段越不规则，路径的子线段之间的排布越混乱，复杂度/>越大。

需要说明的是，由于路径的子线段的规整度相较于路径的子线段的排布关系具有更加明显的特征，为使路径的复杂度更加贴合实际情况，预设调整权重的取值范围为，本发明实施例取经验值0.6，实施者可根据具体情况自行设置。

步骤S3：结合轨道路径图像中每条路径的每条子线段的焊接温度的离散程度与焊接速度的离散程度，得到轨道路径图像中每条路径的焊接需求值。

具体的，为了迎合路径的不同焊接需求，具体为：焊接质量的均匀性，焊接参数（焊接温度与焊接速度），路径的子线段的焊接温度的离散程度呈现子线段的焊接温度相对于图像中子线段的整体焊接温度的偏移程度，路径的子线段的焊接速度的离散程度呈现子线段的焊接速度相对于图像中子线段的整体焊接速度的偏移程度，两者偏移程度的方向和大小综合反映路径的需求，得路径的焊接需求值。

优选地，焊接需求值的具体获取方法为：基于轨道路径图像中所有路径的子线段的焊接温度，获取每条路径的每条子线段的焊接温度的标准分数作为每条路径的每条子线段的温度离散值；基于轨道路径图像中所有路径的子线段的焊接速度，获取每条路径的每条子线段的焊接速度的标准分数作为每条路径的每条子线段的速度离散值；获取每条路径的每条子线段的焊接所需均匀度；依据每条路径的每条子线段的所述温度离散值、所述速度离散值与所述焊接所需均匀度，获得轨道路径图像中每条路径的所述焊接需求值。

需要说明的是，路径的子线段的焊接所需均匀度相当于子线段对应轨道的质量指标；在本发明实施例中，焊接所需均匀度的取值范围为，从中选取所需的一个数值设置为路径的每个子线段的焊接所需均匀度，实施者需要根据子线段对应的轨道的具体焊接需求设置焊接所需均匀度。其中，标准分数的获取方法为本领域技术人员公知技术，在此不再进行赘述。

轨道路径图像中每条路径的焊接需求值的计算公式如下：

;

式中，为轨道路径图像中第u条路径的焊接需求值；/>为轨道路径图像中第u条路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i个子线段的温度离散值；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的速度离散值；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的所述焊接所需均匀度；/>为轨道路径图像中第u条路径的所有子线段的所述焊接所需均匀度的均值；/>为绝对值函数；Norm为归一化函数。

呈现第u条路径的第i条子线段的焊接温度相较于所有路径中子线段的焊接温度的偏移程度，当/>大于0且越大时，第u条路径的第i条子线段的焊接温度相较于整体的焊接温度越高，该子线段对应轨道的焊接温度的需求越高，则路径的焊接需求越大，焊接需求值/>越大；当/>小于0且越小时，子线段对应轨道的焊接温度的需求越低，焊接需求值/>越小。当/>越大时，第u条路径的第i条子线段对应轨道的焊接速度的要求越高，焊接需求值/>越大。当/>越大时，第u条路径的第i条子线段的焊接所需均匀度相对于第u条路径整体的焊接所需均匀度之间的差值越大，第u条路径的第i条子线段的焊接需求越高，焊接需求值/>越大，使得第u条路径在路径规划时的优先度越高。

步骤S4：依据每条路径的所述复杂度与所述焊接需求值，获取轨道路径图像中每条路径的优化权重值。

为了使得蚁群算法能够适应复杂焊接场景下的优化结果，选择对不同路径进行权重的自适应得到路径的优化权重值，目的是将优化权重值作为路径选择的参考指标。

优选地，路径的优选权重值的具体获取方法为：利用轨道路径图像中所有路径的焊接需求值，对每条路径的焊接需求值进行归一化，得到每条路径的需求权重；根据每条路径的复杂度与需求权重，获取每条路径的优化权重值；所述复杂度与所述优化权重值为负相关的关系，所述需求权重与所述优化权重值为正相关的关系。

轨道路径图像中每条路径的优化权重值的计算公式示例如下：

;

式中，为轨道路径图像中第u条路径的优化权重值；/>为轨道路径图像中第u条路径的复杂度；/>为轨道路径图像中第u条路径的焊接需求值；U为轨道路径图像中所有路径的总数量；/>为轨道路径图像中第u条路径的需求权重；exp为以自然常数e为底数的指数函数。Norm为归一化函数。

需要说明的是，当路径的复杂度越大时，路径对应较高的计算量及较低的计算效率，为降低复杂路径在规划过程中对于效率的影响，第u条路径进行最优路径规划的效率越低，则优化权重值/>越小。当焊接需求值/>越大时，第u条路径的焊接要求越高，配备更多的时间于该路径，第u条路径进行最优路径规划的概率越大，则优化权重值/>越小；焊接需求值/>旨在增加焊接需求对于路径规划的影响。

步骤S5：基于所述优化权重值对蚁群算法的移动规则进行改进，利用改进后的蚁群算法对轨道路径图像中的路径进行规划。

优化权重值是路径选择的参考指标，利用优化权重值对蚁群算法的移动规则的方法为：获取轨道路径图像中的路径节点；选取轨道路径图像中任意两个路径节点的其中一个路径节点作为开始节点，另一个路径节点作为目标节点，将开始节点与目标节点之间的路径作为分析路径；若开始节点无蚂蚁经过，则将每个分析路径的所述优化权重值作为第一只蚂蚁向每条分析路径的移动概率。其中，蚁群算法为本领域技术人员公知技术，在此不再赘述。

需要说明的是，若存在多条分析路径，在常规的蚁群算法中，第一只蚂蚁经过开始节点时，由于所有分析路径都没有蚂蚁经过，则所有分析路径上没有信息素，第一只蚂蚁在进行路径选择时，每条分析路径被选择的概率相等；本发明实施例对第一只蚂蚁在进行路径选择时不同分析路径的概率进行改进，将每条分析路径的优化权重值作为第一只蚂蚁向每条分析路径的移动概率，第一只蚂蚁选择最大的移动概率对应的分析路径进行移动，第一只蚂蚁经过分析路径留下信息素，导致后续蚂蚁更偏向于最大的移动概率对应的分析路径，进而在该分析路径上留下更多的信息素，从而实现对路径规划的优化。在对两个路径节点进行路径规划时，仅第一只蚂蚁考虑两个路径节点之间每条路径的优化权重值，其他蚂蚁仅根据第一只蚂蚁留下的信息素进行路径移动，不需要考虑路径的优化权重值；对于存在蚂蚁经过的路径节点，路径的优化权重值不参与分析。

利用改进后的蚁群算法对轨道路径图像中路径进行规划，能够更加准确的选取最优路径结果，同时能够降低计算量。其中降低计算量体现在优化权重值的赋予上，当某条路径的优化权重值越大时，该条路径迭代次数会相应减少，更容易得到最优路径。

至此，本发明完成。

综上所述，在本发明实施例中，根据路径中子线段的规整程度与相邻的子线段之间的排列分布得到路径的复杂度，依据合路径中子线段的焊接温度与焊接速度的离散程度获取路径的焊接需求值；结合复杂度与焊接需求值得到路径的优化权重值，基于优化权重值对蚁群算法的移动规则进行改进，并利用改进后的蚁群算法对轨道路径图像中的路径进行规划。本发明在获取优化权重值考虑到路径的不同区域的焊接需求，提高路径规划过程中路径选择效率与精准度。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

Claims (3)

1.一种轨道焊接路径智能规划方法，其特征在于，该方法包括：

获取轨道路径图像中不同路径的子线段，以及每条路径的每条子线段的焊接温度与焊接速度；

根据轨道路径图像中每条路径中子线段的规整程度，与每条路径中相邻的子线段之间的排列分布，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度；

结合轨道路径图像中每条路径的每条子线段的焊接温度的离散程度与焊接速度的离散程度，得到轨道路径图像中每条路径的焊接需求值；

依据每条路径的所述复杂度与所述焊接需求值，获取轨道路径图像中每条路径的优化权重值；

基于所述优化权重值对蚁群算法的移动规则进行改进，利用改进后的蚁群算法对轨道路径图像中的路径进行规划；

所述获取轨道路径图像中不同路径的子线段的方法，包括：

对于轨道路径图像中任意一条路径，将路径通过直线检测得到的线段作为直线段，将路径中除直线段外的其余线段作为曲线段；

将路径对应的直线段与曲线段均作为路径的子线段；

所述根据轨道路径图像中每条路径中子线段的规整程度，与每条路径中相邻的子线段之间的排列分布，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度的方法，包括：

对于轨道路径图像中每条路径的每条子线段，对子线段进行直线拟合得到第一拟合优度，对子线段进行圆拟合得到第二拟合优度；将所述第一拟合优度与所述第二拟合优度中的最大值作为子线段的规整度；

根据每条路径中相邻的两条子线段之间的位置分布，获取每条路径中相邻的两条子线段之间的特征角度；

结合每条路径中相邻的两条子线段之间的所述特征角度，以及每条路径中每条子线段的所述规整度，获取轨道路径图像中每条路径的复杂度；

所述获取每条路径中相邻的两条子线段之间的特征角度的方法，包括：

对于轨道路径图像中每条路径，选取路径中除最后一条子线段外的其余任意一条子线段与其相邻的下一条子线段作为分析线段；同一路径中相邻的两条子线段存在一个公共的端点；将两条分析线段公共的端点作为特征端点；

若两条分析线段中存在一条分析线段为曲线段，则将曲线段对应的分析线段作为第一曲线段，两条分析线段中除特征曲线段外的其余一条分析线段作为第二线段；获取第一曲线段在特征端点处的切线作为第一曲线段的基准线，将第一曲线段的基准线与第二线段之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度；

若两条分析线段均为曲线段，获取每条分析线段的所述基准线，将两条分析线段的基准线之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度；

若两条分析线段均为直线段，将两条分析线段之间的夹角作为两条分析线段之间的所述特征角度；

所述轨道路径图像中每条路径的复杂度的计算公式如下：

；

式中，为轨道路径图像中第u条路径的所述复杂度；/>为预设调整权重；/>为轨道路径图像中第u条路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的所述规整度；Q为轨道路径图像中所有路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中每条路径下的第i条子线段与第i+1条子线段之间的所述特征角度；/>为轨道路径图像中每条路径下的第i+1条子线段与第i+2条子线段之间的特征角度；/>为预设正数；

所述结合轨道路径图像中每条路径的每条子线段的焊接温度的离散程度与焊接速度的离散程度，得到轨道路径图像中每条路径的焊接需求值的方法，包括：

基于轨道路径图像中所有路径的子线段的焊接温度，获取每条路径的每条子线段的焊接温度的标准分数作为每条路径的每条子线段的温度离散值；

基于轨道路径图像中所有路径的子线段的焊接速度，获取每条路径的每条子线段的焊接速度的标准分数作为每条路径的每条子线段的速度离散值；

获取每条路径的每条子线段的焊接所需均匀度；

依据每条路径的每条子线段的所述温度离散值、所述速度离散值与所述焊接所需均匀度，获得轨道路径图像中每条路径的所述焊接需求值；

所述轨道路径图像中每条路径的所述焊接需求值的计算公式如下：

；

式中，为轨道路径图像中第u条路径的所述焊接需求值；/>为轨道路径图像中第u条路径的子线段的总数量；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i个子线段的所述温度离散值；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的所述速度离散值；/>为轨道路径图像中第u条路径的第i条子线段的所述焊接所需均匀度；/>为轨道路径图像中第u条路径的所有子线段的所述焊接所需均匀度的均值；/>为绝对值函数；Norm为归一化函数；

所述获取轨道路径图像中每条路径的优化权重值的方法，包括：

利用轨道路径图像中所有路径的焊接需求值，对每条路径的焊接需求值进行归一化，得到每条路径的需求权重；

根据每条路径的复杂度与需求权重，获取每条路径的优化权重值；所述复杂度与所述优化权重值为负相关的关系，所述需求权重与所述优化权重值为正相关的关系。

2.根据权利要求1所述的一种轨道焊接路径智能规划方法，其特征在于，所述基于所述优化权重值对蚁群算法的移动规则进行改进的方法，包括：

获取轨道路径图像中的路径节点；

选取轨道路径图像中任意两个路径节点的其中一个路径节点作为开始节点，另一个路径节点作为目标节点，将开始节点与目标节点之间的路径作为分析路径；若开始节点无蚂蚁经过，则将每个分析路径的所述优化权重值作为第一只蚂蚁向每条分析路径的移动概率。

3.根据权利要求1所述的一种轨道焊接路径智能规划方法，其特征在于，所述直线检测为霍夫直线检测。