本發(fā)明提供一種單缸插銷式多級順序伸縮路徑優(yōu)化方法，單缸插銷式多級順序伸縮是以一節(jié)驅(qū)動缸順序推動多節(jié)伸縮臂/套，每節(jié)臂/套上有數(shù)個(gè)銷孔位置，臂節(jié)尾部的臂銷與其外部臂節(jié)的銷孔鎖定，從而使伸縮臂/套逐級伸長到需求的長度。汽車起重機(jī)的單缸插銷式多級伸縮臂是典型的多級順序伸縮機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：“單缸插銷式順序伸縮”是指：用一個(gè)伸縮油缸，依次頂伸或回縮每個(gè)臂節(jié)到某個(gè)臂銷孔位置，油缸的行程只有一節(jié)臂長。伸縮按照：“從外到內(nèi)縮、從內(nèi)到外伸”的原則。以五節(jié)伸縮臂為例，伸時(shí)按照第五、四、三、二、一節(jié)臂的順序；縮時(shí)按照第一、二、三、四、五節(jié)臂的順序，“先進(jìn)后出”或“先出后進(jìn)”，類似堆棧原理。如圖1所示。因?yàn)樯炜s油缸的總行程等于一節(jié)臂長，可以用每節(jié)臂占用的油缸行程長度、同時(shí)也是該臂節(jié)的插銷位置，表示臂節(jié)長度；而所有臂節(jié)長度的組合，即是臂長。如果用數(shù)字1、2、3、4分別表示油缸總行程的0％、45％、90％、100％，可用一個(gè)數(shù)組表示臂長、即臂長組合，也稱臂長狀態(tài)集。數(shù)組{11111}，表示五節(jié)臂全縮(見圖1-a)；數(shù)組{44444}表示五節(jié)臂全伸(見圖1-c)；數(shù)組{33221}，表示有五節(jié)伸縮臂，從臂1開始，各節(jié)臂的伸出量分別是：90％，90％，45％，45％，0％油缸總行程(見圖1-b)。因此，順序伸縮的特點(diǎn)：(一)：臂長是離散的組合值，是不連續(xù)的；(二)：臂長組合是有限的。例如：五節(jié)伸縮臂，每節(jié)臂上有四個(gè)銷孔位置，則理論組合數(shù)為45＝1024，即最多有1024種臂長。(三)：更換臂長麻煩，必須將臂節(jié)逐節(jié)全部縮回，然后逐節(jié)伸至新的臂長組合，因此伸縮效率低，速度慢。實(shí)際上，更換臂長，從一個(gè)臂長組合切換到另一個(gè)臂長組合，有時(shí)候并不需要全縮吊臂，某些臂節(jié)位置可以保持，或者提前伸至目標(biāo)位置，這樣可以節(jié)省伸縮步數(shù)，縮短伸縮時(shí)間。節(jié)省一步往往意味效率提升10％以上，因此，如何精簡伸縮步數(shù)，提高伸縮效率，實(shí)現(xiàn)任意臂長組合伸縮路徑優(yōu)化，對順序伸縮類問題非常有意義。目前，順序伸縮路徑優(yōu)化問題研究甚少，例如，單缸插銷技術(shù)雖得到廣泛運(yùn)用，但是國內(nèi)外主機(jī)廠都沒有較好的路徑優(yōu)化方法。文獻(xiàn)1《單缸插銷式伸縮臂軌跡的優(yōu)化控制方法及控制系統(tǒng)》，公開號CN101670984A。采用即時(shí)判斷的方式，每次縮一節(jié)臂，程序判斷該位置的油缸行程是否滿足要求？若滿足要求則可以保持前面臂節(jié)；若不滿足長度要求，必須再縮一節(jié)臂，再判斷一次；如此多次縮臂后，達(dá)到要求的油缸長度，才從最末節(jié)臂開始伸臂。這種“走一步、算一步”，是一種程序?qū)崿F(xiàn)方法，不是表征事物特征的算法模型，不能預(yù)先規(guī)劃優(yōu)化路徑，優(yōu)化效果有限。文獻(xiàn)2《單缸插銷式伸縮臂的控制方法、設(shè)備、系統(tǒng)以及工程機(jī)械》，申請公布號CN104340884A雖然提出了多級順序伸縮路徑優(yōu)化問題的核心：尋找縮臂極限組合，但是對算法全局性統(tǒng)籌和邏輯整體性把握有欠缺。表現(xiàn)為：其一、流程圖復(fù)雜：按油缸停留的位置，停在第n節(jié)臂，則調(diào)用第n個(gè)子程序，子程序模塊多；同時(shí)，按油缸停留位置，將程序劃分為尾部算法和頭部算法兩部分。算法繁雜，程序體量大，占用資源。其二、其最大缺陷是：由于對路徑優(yōu)化問題的認(rèn)識未達(dá)到根本層面，優(yōu)化時(shí)一律采用“縮1”處理，沒有考慮其它位置可能性，因此對于隨機(jī)組合，難以達(dá)到深度或極度優(yōu)化；對得出的路徑組合是否達(dá)到最優(yōu)，沒有評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。例如：從附圖2a可以看出，對于從臂長當(dāng)前狀態(tài)集{22222}伸至臂長目標(biāo)狀態(tài)集{21212}，文獻(xiàn)2可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，優(yōu)化后只需要4步完成伸縮切換；優(yōu)化前需要7步。但是從附圖2b可知，對于從當(dāng)前狀態(tài)集{14411}伸至目標(biāo)狀態(tài)集{22222}，文獻(xiàn)2不能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，仍需要7步完成。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種高效的單缸插銷式多級順序伸縮路徑優(yōu)化方法；不同于文獻(xiàn)1只是一種程序?qū)崿F(xiàn)方法，不能預(yù)先規(guī)劃路徑，只能“縮一步，算一步”；本發(fā)明給出了路徑優(yōu)化問題的系統(tǒng)解決方法，只要輸入單缸插銷式伸縮臂當(dāng)前組合和目標(biāo)組合，系統(tǒng)就能規(guī)劃出最優(yōu)路徑。針對文獻(xiàn)2流程復(fù)雜、程序體量大；對路徑優(yōu)化問題的認(rèn)識未達(dá)到根本層面，優(yōu)化時(shí)一律采用“縮1”處理，沒有考慮其它位置可能性，因此對于隨機(jī)組合難以達(dá)到深度優(yōu)化的缺點(diǎn)，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了縮臂極限組合流程判斷的內(nèi)在規(guī)律，創(chuàng)建了分層的縮臂極限流程判斷網(wǎng)絡(luò)，以“閥”為層間的連通條件，算法效果可達(dá)到深度優(yōu)化。本發(fā)明可以有效減少伸縮步數(shù)，從而提升伸縮效率。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：伸縮臂具有n節(jié)臂，包括下列步驟：步驟(1)：接收伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集{A[1]、A[2]…A[n]}、伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集{T[1]、T[2]…T[n]}；其中：n為伸縮臂節(jié)數(shù)；A[i]為第i節(jié)臂的當(dāng)前狀態(tài)，A[i]的值為m，m為正整數(shù)，表示臂節(jié)上分布的銷孔位置，如：第1個(gè)銷孔、第2個(gè)銷孔……第m個(gè)銷孔，每個(gè)銷孔對應(yīng)不同的油缸行程；臂節(jié)插銷在不同的銷孔中，從而有不同的伸出長度；T[i]為第i節(jié)臂的目標(biāo)狀態(tài)，T[i]的值為m，m為正整數(shù)，表示臂節(jié)上分布的銷孔位置，如：第1個(gè)銷孔、第2個(gè)銷孔……第m個(gè)銷孔，每個(gè)銷孔對應(yīng)不同的油缸行程；臂節(jié)插銷在不同的銷孔中，從而有不同的伸出長度；步驟(2)：根據(jù)所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集、所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集，以及可用于伸縮的伸縮油缸行程，計(jì)算縮臂極限狀態(tài)集{O[1]、O[2]…O[n]}；縮臂極限狀態(tài)集是指：多級順序伸縮更換臂長時(shí)，是將臂節(jié)先順序縮回，然后再順序伸出；通過油缸有效行程判斷，某些臂節(jié)可以不用縮回，就可以越過它順序伸縮其它臂節(jié)；或者某些臂節(jié)無需先縮，可以直接將其伸至目標(biāo)位，不影響后續(xù)臂節(jié)的伸縮；這些可以保留的臂節(jié)、可以先伸至目標(biāo)位的臂節(jié)、和其它需縮回的臂節(jié)，加上開始切換到伸出的最末臂節(jié)狀態(tài)的組合，稱為縮臂極限狀態(tài)集；縮臂極限狀態(tài)集的總長度一定在伸縮油缸總行程即一節(jié)臂長范圍內(nèi)；O[i]為第i節(jié)臂的縮臂極限狀態(tài)，O[i]的值為m，m為正整數(shù)，表示臂節(jié)上分布的銷孔位置，如：第1個(gè)銷孔、第2個(gè)銷孔……第m個(gè)銷孔，每個(gè)銷孔對應(yīng)不同的油缸行程；臂節(jié)插銷在不同的銷孔中，從而有不同的伸出長度；步驟(3)：根據(jù)所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集、所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集、以及所計(jì)算得出的縮臂極限狀態(tài)集，按照順序伸縮臂的原則，規(guī)劃伸縮路徑：從所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集——所述縮臂極限狀態(tài)集，為順序縮臂；從所述縮臂極限狀態(tài)集——所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集，為順序伸臂；順序縮臂是指：先縮第1節(jié)臂、再縮第2節(jié)臂……最后縮第n節(jié)臂；順序伸臂是指：先伸第n節(jié)臂、再伸第n-1節(jié)臂……最后伸第1節(jié)臂；步驟(2)得出的所述縮臂極限狀態(tài)集可能是一個(gè)，也可能是多個(gè)，若得出多個(gè)，則將得出的多個(gè)所述縮臂極限狀態(tài)集均按步驟3所述方法規(guī)劃伸縮路徑；然后從中選出，從所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集——所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集使用步數(shù)最少的所述縮臂極限狀態(tài)集，作為最優(yōu)路徑。本發(fā)明的積極效果在于：1、本發(fā)明給出單缸插銷式多級順序伸縮的路徑優(yōu)化方法的系統(tǒng)解決方法本發(fā)明系統(tǒng)完整的給出了單缸插銷式多級順序伸縮路徑優(yōu)化問題的解決思路：尋找縮臂極限狀態(tài)集是算法的核心目標(biāo)；通過計(jì)算所需最大行程、所需最小行程、運(yùn)行流程判斷，得出縮臂極限狀態(tài)集；將得出的所有縮臂極限狀態(tài)集按順序伸縮的原則進(jìn)行步序列舉，需要步序最少的為最優(yōu)縮臂極限狀態(tài)集。該方法是通用、普適性算法，適用于n節(jié)伸縮臂、每節(jié)臂上有m個(gè)插銷位置，算法邏輯清晰、表達(dá)明確、集成度高、自成體系。2、創(chuàng)建了求取縮臂極限狀態(tài)集的分層判斷網(wǎng)絡(luò)流程，以“閥”為層間的連通條件，只要添加判斷水閥，就能增加可行的路徑，從而進(jìn)一步逼近深度最優(yōu)路徑，算法效果可達(dá)到深度優(yōu)化。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了縮臂極限組合流程判斷的內(nèi)在規(guī)律，為求取縮臂極限狀態(tài)集，構(gòu)建了多層的判斷流程網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)化問題的解往往不唯一；并且，可行解是否最優(yōu)，需要評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。以渠流水閥的比擬，可以形象描述流程判斷的行進(jìn)路線，通過打開或關(guān)閉滿足開啟條件的水閥，得出多條可行路徑，最終在其中選出最優(yōu)路徑，因此，本專利可以找到深度最優(yōu)解。同時(shí)，對是否為最優(yōu)解具備評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通常，優(yōu)化力度達(dá)10％以上。3、提出T型水閥和A型水閥概念，T型和A型復(fù)用的流程，可加大優(yōu)化深度T型水閥是指，以伸至目標(biāo)位作為固定臂節(jié)的原則進(jìn)行水閥開啟判斷；A型水閥是指，以保留原位作為固定臂節(jié)的原則進(jìn)行水閥開啟判斷。同時(shí)具備T型和A型水閥的判斷流程增加了可能的優(yōu)化路徑，因此，可能達(dá)到更加深度優(yōu)化。附圖說明圖1為順序伸縮原理示意圖；圖2a是文獻(xiàn)2能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的示例；圖2b是文獻(xiàn)2優(yōu)化效果不佳的示例；圖3是求取縮臂極限狀態(tài)集的行程判斷流程簡圖；圖4是求取縮臂極限狀態(tài)集的行程判斷流程簡圖，T型和A型復(fù)合渠流水閥法；圖5是渠流水閥法縮臂極限組合對應(yīng)的伸縮步序圖；圖6是不同優(yōu)化方法效果對比圖。具體實(shí)施方式伸縮臂具有n節(jié)臂，包括下列步驟：步驟(1)：接收伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集{A[1]、A[2]…A[n]}、伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集{T[1]、T[2]…T[n]}；其中：n為伸縮臂節(jié)數(shù)；A[i]為第i節(jié)臂的當(dāng)前狀態(tài)，A[i]的值為m，m為正整數(shù)，表示臂節(jié)上分布的銷孔位置，如：第1個(gè)銷孔、第2個(gè)銷孔……第m個(gè)銷孔，每個(gè)銷孔對應(yīng)不同的油缸行程；臂節(jié)插銷在不同的銷孔中，從而有不同的伸出長度；在本實(shí)施例中，臂節(jié)上共有4個(gè)銷孔，m取值為1、2、3、4，分別對應(yīng)油缸行程的0％、45％、90、100％；伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集{A[1]、A[2]…A[n]}是：有n節(jié)伸縮臂，每節(jié)臂當(dāng)前伸出的長度的集合；T[i]為第i節(jié)臂的目標(biāo)狀態(tài)，T[i]的值為m，m為正整數(shù)，表示臂節(jié)上分布的銷孔位置，如：第1個(gè)銷孔、第2個(gè)銷孔……第m個(gè)銷孔，每個(gè)銷孔對應(yīng)不同的油缸行程；臂節(jié)插銷在不同的銷孔中，從而有不同的伸出長度；在本實(shí)施例中，臂節(jié)上共有4個(gè)銷孔，m取值為1、2、3、4，分別對應(yīng)油缸行程的0％、45％、90、100％；伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集{T[1]、T[2]…T[n]}是：有n節(jié)伸縮臂，每節(jié)臂目標(biāo)伸出的長度的集合；步驟(2)：根據(jù)所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集、所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集，以及可用于伸縮的伸縮油缸行程，計(jì)算縮臂極限狀態(tài)集{O[1]、O[2]…O[n]}；縮臂極限狀態(tài)集是指：多級順序伸縮更換臂長時(shí)，是將臂節(jié)先順序縮回，然后再順序伸出；通過油缸有效行程判斷，某些臂節(jié)可以不用縮回，就可以越過它順序伸縮其它臂節(jié)；或者某些臂節(jié)無需先縮，可以直接將其伸至目標(biāo)位，不影響后續(xù)臂節(jié)的伸縮；這些可以保留的臂節(jié)、可以先伸至目標(biāo)位的臂節(jié)、和其它需縮回的臂節(jié)，加上開始切換到伸出的最末臂節(jié)狀態(tài)的組合，稱為縮臂極限狀態(tài)集；縮臂極限狀態(tài)集的總長度一定在伸縮油缸總行程即一節(jié)臂長范圍內(nèi)，路徑優(yōu)化算法的目的是尋找縮臂極限狀態(tài)集；O[i]為第i節(jié)臂的縮臂極限狀態(tài)，O[i]的值為m，m為正整數(shù)，表示臂節(jié)上分布的銷孔位置，如：第1個(gè)銷孔、第2個(gè)銷孔……第m個(gè)銷孔，每個(gè)銷孔對應(yīng)不同的油缸行程；臂節(jié)插銷在不同的銷孔中，從而有不同的伸出長度；在本實(shí)施例中，臂節(jié)上共有4個(gè)銷孔，m取值為1、2、3、4，分別對應(yīng)油缸行程的0％、45％、90、100％；伸縮臂縮臂極限狀態(tài)集{O[1]、O[2]…O[n]}是：有n節(jié)伸縮臂，每節(jié)臂縮臂極限長度的集合；步驟(3)：根據(jù)所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集、所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集、以及所計(jì)算得出的縮臂極限狀態(tài)集，按照順序伸縮臂的原則，規(guī)劃伸縮路徑：從所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集——所述縮臂極限狀態(tài)集，為順序縮臂；從所述縮臂極限狀態(tài)集——所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集，為順序伸臂；順序縮臂是指：先縮第1節(jié)臂、再縮第2節(jié)臂……最后縮第n節(jié)臂；順序伸臂是指：先伸第n節(jié)臂、再伸第n-1節(jié)臂……最后伸第1節(jié)臂；步驟(2)得出的所述縮臂極限狀態(tài)集可能是一個(gè)，也可能是多個(gè)，若得出多個(gè)，則將得出的多個(gè)所述縮臂極限狀態(tài)集均按步驟3所述方法規(guī)劃伸縮路徑；然后從中選出，從所述伸縮臂當(dāng)前狀態(tài)集——所述伸縮臂目標(biāo)狀態(tài)集使用步數(shù)最少的所述縮臂極限狀態(tài)集，作為最優(yōu)路徑。本發(fā)明在步驟(2)中執(zhí)行以下步驟：步驟(20)：比較最末端臂節(jié)的當(dāng)前狀態(tài)A[n]和目標(biāo)狀態(tài)T[n]，判斷A[n]≠T[n]？，若A[n]和T[n]相等，則往前比較A[n-1]≠T[n-1]？；以此類推比較A[n-2]≠T[n-2]？…；如果不相等，則流程往下執(zhí)行；步驟(21)：確立最大行程判斷公式和最小行程判斷公式；賦值x,i，導(dǎo)出不同x、i值對應(yīng)的最大行程判斷公式和最小行程判斷公式；所述最大行程判斷公式(通式)：n:伸縮臂節(jié)數(shù)；L:油缸總行程(等于一節(jié)臂長)，定義為100％；C_A[i]:第i節(jié)臂當(dāng)前行程，取值為0％-100％；如：C_A[2]＝2，表示第2節(jié)臂，當(dāng)前伸出45％油缸總行程，油缸總行程等于一節(jié)臂長；C_T[i]:第i節(jié)臂目標(biāo)行程，取值為0％-100％；如：C_T[4]＝3，表示第4節(jié)臂，目標(biāo)伸出90％油缸總行程，油缸總行程等于一節(jié)臂長；C[i]:第i節(jié)臂伸縮需要的最大油缸行程，取值為0％-100％；C[i]＝max(C_A[i],C_T[i])如：C[2]＝max(C_A[2],C_T[2])＝3,表示伸縮第2節(jié)臂所需最大油缸行程為90％；最小行程判斷公式(通式)：CC_i(i+1)(i+2):伸縮第i節(jié)、第(i+1)節(jié)、第(i+2)節(jié)臂所需油缸行程的最小值，CC_i(i+1)(i+2)＝max(C[i],C[i+1],C[i+2])；x表示：流程從上往下執(zhí)行時(shí)，縮1臂節(jié)的數(shù)量(縮1是指全縮)。其中：x＝1，表示一開始沒有臂節(jié)縮1；x＝2，表示第1節(jié)臂縮1；…；x＝n-1表示：從第1節(jié)臂開始，直到第n-2節(jié)臂都縮1；i表示：流程從左至右執(zhí)行時(shí)，流程向右展開的層數(shù)，因?yàn)榱鞒坛税床襟E(22)——步驟(24)從上至下執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行到步驟(23)時(shí)，若滿足最小行程判斷公式——公式(2)，流程還會從左至右展開；i＝1，表示：一開始程序流程執(zhí)行在第1層，只有一個(gè)從上到下的主流程；i＝2，表示：當(dāng)?shù)?層主流程執(zhí)行到步驟(23)時(shí)，某個(gè)最小行程判斷公式滿足條件，此時(shí)程序可選擇進(jìn)入、或不進(jìn)入向右展開的分支流程，若輸入開啟，則流程進(jìn)入到向右展開的第2層分支流程；若輸入關(guān)閉，則流程不能流入第2層分支流程，只能在第1層流程從上往下順序執(zhí)行；i＝n-2，表示：當(dāng)?shù)趎-2層分支流程執(zhí)行到步驟(23)時(shí)，某個(gè)最小行程判斷公式滿足條件，此時(shí)程序可選擇進(jìn)入、或不進(jìn)入向右展開的分支流程；若輸入開啟，則流程進(jìn)入到向右展開的第n-1層分支流程；若輸入關(guān)閉，則流程不能流入第n-1層分支流程，只能在第1層到第n-2層分支流程中從左往右、從上往下順序執(zhí)行；為了形象描述流程的行進(jìn)方式，此處用“渠流”比喻流程的路徑，若i＝1，只有一層從上往下的流程，稱為主渠流；若i＝2，流程可以向右展開一層分支，共兩層渠流；……若i＝n-1，流程可以向右展開至第n-1層，共n-1層渠流；每一層渠流執(zhí)行到步驟(23)時(shí)，最小行程判斷公式是否滿足條件，若滿足條件，同時(shí)“選擇開啟”，則流程圖可以向右增加一層分支渠流；此處“選擇開啟”，用“水閥”進(jìn)行比喻，“水閥”開啟，意味“渠流”可以向右流入分支流程，“水閥”關(guān)閉，意味“渠流”只能在當(dāng)前層路徑運(yùn)行；“渠流”對應(yīng)“流程”，“水閥”對應(yīng)“選擇開啟”，它們二者沒有實(shí)際物理意義，只是為了形象描述“流程”的行進(jìn)，和“選擇開啟”進(jìn)入分支流程的條件；步驟(22)：所需最大行程判斷，若所需最大行程公式滿足，直接輸出縮臂極限狀態(tài)集O{}；否則，執(zhí)行步驟(23)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；這一層渠流所有臂節(jié)都不縮1；記x＝1；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[1]+C[2]+...+C[n]≤L？(1.1)公式(1.1)若滿足，則所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行步驟(23)；步驟(23)：所需最小行程判斷，若所需最小行程公式滿足，可以選擇是否向右進(jìn)入分支流程，若選擇“水閥”開啟，則流程進(jìn)入下一層分支“渠流”，同時(shí)，i＝i+1；若所需最小行程公式不滿足，流程向下執(zhí)行，執(zhí)行步驟(24)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；這一層渠流所有臂節(jié)都不縮1；記x＝1；所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[1]+CC_234...n≤L？(2.1)公式(2.1)若滿足，至下一層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(231)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(24)；步驟(24)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝1,x＝2，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；從第1節(jié)臂開始，將第1節(jié)臂縮1，則x＝2；向下執(zhí)行步驟(25)；步驟(25)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝1,x＝2時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+C[2]+...+C[n]≤L？(1.2)若滿足最大行程判斷公式(1.2)，有縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,T[2],…,T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(26)；步驟(26)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝1，x＝2時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+C_T[2]+CC_34...n≤L？(2.2)公式(2.2)若滿足，“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(261)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(27)；步驟(27)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝1,x＝3，重復(fù)步驟(21)……直到對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝1,x＝(n-1)，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；從第1節(jié)臂開始，將第1節(jié)、第2節(jié)臂縮1，則x＝3；……依次類推，直到由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；從第1節(jié)臂開始，將第1節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1，則x＝(n-2)；向下執(zhí)行步驟(28)；步驟(28)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝1,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+...0+C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L？(1.(n-2))若滿足最大行程判斷公式(1.(n-2))，縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,1,…,1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(29)；步驟(29)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)，并求出流程最后結(jié)果；由步驟(23)，i＝1，x＝(n-2)時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+...+0+C_T[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L？(2.(n-2))公式(2.(n-2))若滿足，“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(291)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)，此時(shí)，最大行程公式為：0+...0+C[n-1]+C[n]≤L？(1.(n-1))若最大行程公式(1.(n-1))滿足，則輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,1,1,…,1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，則將第(n-1)節(jié)臂縮1，x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,1,1,…,1,1,T[n]}。本發(fā)明在步驟(23)中執(zhí)行以下步驟：公式(2.1)若滿足，第二層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(231)，此時(shí)，第二層渠流記為：i＝2；步驟(231)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝1,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝2，有兩層渠流；x＝1，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第2節(jié)臂開始縮1，初始時(shí)沒有臂節(jié)縮1，向下執(zhí)行步驟(232)；步驟(232)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2；x＝1；所述所需最大行程判斷公式(1)寫C[2]+...+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.1)公式(1.1.1)若滿足，則將第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位，從第2節(jié)臂開始，所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(233)；步驟(233)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝2，x＝1時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[2]+CC_34...n≤L-C_T[1]？(2.1.1)公式(2.1.1)若滿足，第三層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2331)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(234)；步驟(234)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝2,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝2，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變、從第2節(jié)臂開始，將第2節(jié)臂縮1，向下執(zhí)行步驟(235)；步驟(235)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2；x＝2；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+C[3]+...+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.2)公式(1.1.2)若滿足，則第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位，第2節(jié)臂縮1，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],1,T[3],…,T[n]；若不滿足，向下執(zhí)行(236)；步驟(236)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝2，x＝2時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+C_T[3]+CC_34...n≤L-C_T[1]？(2.1.2)公式(2.1.2)若滿足，第2個(gè)第三層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2361)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(237)；步驟(237)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝3，重復(fù)步驟(21)……直到對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝(n-1)，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝3，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變、從第2節(jié)臂開始，將第2節(jié)、第3節(jié)臂縮1；……依次類推，直到由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝(n-2)，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變、從第2節(jié)臂開始，將第2節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1；步驟(238)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+...+0+C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.(n-2))若滿足最大行程判斷公式(1.1.(n-2))，縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],1,…1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(239)；步驟(239)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)，并求出該層分支流程最后結(jié)果；由步驟(23)，i＝2，x＝(n-2)時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+...+0+C_T[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]？(2.1.(n-2))公式(2.1.(n-2))若滿足，“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2391)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)，此時(shí)，最大行程公式為：0+...+0+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.(n-1))若最大行程公式(1.1.(n-1))滿足，則輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],1,…,1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，則將第(n-1)節(jié)臂縮1,x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],1,…,1,1,T[n]}。本發(fā)明在步驟(26)中執(zhí)行以下步驟：公式(2.2)若滿足，第二層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(261)，此時(shí)，第二層渠流記為：i＝2；步驟(261)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝1,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝2，有兩層渠流；x＝1，表示第1節(jié)臂縮1、將第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，此外所有臂都不縮1，向下執(zhí)行步驟(262)；步驟(262)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2；x＝1；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[3]+...+C[n]≤L-C_T[2]？(1.2.1)公式(1.2.1)若滿足，則第1節(jié)臂縮1、將第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{1,T[2],T[3],T[4],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(263)；步驟(263)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝2，x＝1時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[3]+CC_45...n≤L-C_T[2]？(2.2.1)公式(2.2.1)若滿足，第3個(gè)第三層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2631)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(264)；步驟(264)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝2,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝2，表示第1節(jié)臂縮1、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，將第3節(jié)臂縮1，此外所有臂都不縮1。向下執(zhí)行步驟(265)；步驟(265)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)。由步驟(22)，i＝2；x＝2；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+C[4]+...+C[n]≤L-C_T[2]？(1.2.2)公式(1.2.2)若滿足，則第1節(jié)臂縮1、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，將第3節(jié)臂縮1，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{1,T[2],1,T[4],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(266)；步驟(266)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝2，x＝2時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+C_T[4]+CC_56...n≤L-C_T[2]？(2.2.2)公式(2.2.2)若滿足，第4個(gè)第三層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2661)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(267)；步驟(267)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝3，重復(fù)步驟(21)……直到對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝(n-1)，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝3，表示第1節(jié)臂縮1、將第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，將第3節(jié)、第4節(jié)臂縮1；……依次類推，直到由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝(n-2)，表示第1節(jié)臂縮1、將第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，從第3節(jié)臂開始，將第3節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1；步驟(268)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+...+0+C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[2]？(1.2.(n-2))若滿足最大行程判斷公式(1.2.(n-2))，縮臂極限狀態(tài)集O＝{1，T[2],1,…,1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(269)；步驟(269)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)，并求出該層分支流程最后結(jié)果；由步驟(23)，i＝2，x＝(n-2)時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+...+0+C_T[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[2]？(2.2.(n-2))公式(2.2.(n-2))若滿足，“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2691)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)，此時(shí)，最大行程公式為：0+...+0+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[2]？(1.2.(n-1))若最大行程公式(1.2.(n-1))滿足，縮臂極限狀態(tài)集O＝{1,T[2],1,…,1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，將第(n-1)節(jié)臂縮1，則x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集O＝{1,T[2],1,…,1,1,T[n]}。本發(fā)明在步驟(29)中執(zhí)行以下步驟：公式(2.2)若滿足，第二層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(291)，此時(shí)，第二層渠流記為：i＝2；步驟(291)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝2,x＝1,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝2，有兩層渠流；x＝1，表示第1節(jié)臂縮1、將第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，此外所有臂都不縮1，向下執(zhí)行步驟(292)；步驟(292)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2；x＝1；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[n-1]+C[n]≤L-C_T[n-2]？(1.(n-2).1)公式(1.(n-2).1)若滿足，則第1節(jié)臂——第(n-3)節(jié)臂縮1、將第(n-2)節(jié)臂伸至目標(biāo)位，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，則縮臂極限狀態(tài)集O＝{1,1,…,1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(293)；步驟(293)：所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)，并求出該層分支流程最后結(jié)果；由步驟(23)，i＝2，x＝1時(shí)，所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[n-1]+C[n]≤L-C_T[n-2]？(2.(n-2).1)公式(2.(n-2).1)若滿足，則第1節(jié)臂——第(n-3)節(jié)臂縮1、將第(n-2)節(jié)臂伸至目標(biāo)位，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，則縮臂極限狀態(tài)集O＝{1,1,…,1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，將第(n-1)節(jié)臂縮1，則輸出目標(biāo)狀態(tài)集O＝{1,1,…,1,T[n-2],1,T[n]}。本發(fā)明在步驟(233)中執(zhí)行以下步驟：公式(2.1.1)若滿足，第三層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2331)；步驟(2331)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝3,x＝1,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝3，有三層渠流；x＝1，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第3節(jié)臂開始縮1，初始時(shí)沒有臂節(jié)縮1。向下執(zhí)行步驟(2332)；步驟(2332)：所需最大行程公式判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3；x＝1；最大行程判斷公式(1)表示為：C[3]+...+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.1)公式(1.1.1.1)若滿足，則第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第3節(jié)臂開始，所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],T[3],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(2333)；步驟(2333)：所需最小行程公式判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3；x＝1；最小行程判斷公式(1)表示為：C_T[3]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_T[2]？(2.1.1.1)公式(2.1.1.1)若滿足，第四層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23331)，i＝4，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；……以此類推，可以遞推至i＝n-2層，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2334)；步驟(2334)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝3,x＝2,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝3，有三層渠流；x＝2，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，第3節(jié)臂縮1，向下執(zhí)行步驟(2335)。步驟(2335)：所需最大行程公式判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3；x＝2；最大行程判斷公式(1)表示為：C[4]+...+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.2)公式(1.1.1.2)若滿足，則第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，第3節(jié)臂縮1，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],1,T[4],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(2336)；步驟(2336)：所需最小行程公式判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3；x＝2；最小行程判斷公式(1)表示為：C_T[4]+CC_56...n≤L-C_T[1]-C_T[2]？(2.1.1.2)公式(2.1.1.2)若滿足，第四層“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23361)，i＝4，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；……以此類推，可以遞推至i＝n-2層，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2337)；步驟(2337)：對最大行程判斷公式(1)和最小行程判斷公式(2)，賦值i＝3,x＝3,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝3，有三層渠流；x＝3，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，第3節(jié)、第4節(jié)臂縮1；……依次類推，直到由步驟(21)，i＝3，有三層渠流；x＝(n-2)，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，第3節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1；步驟(2338)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)。由步驟(22)，i＝3,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.(n-2))公式(1.1.1.(n-2))若滿足，則第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，第3節(jié)——第(n-3)臂縮1，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],1,1,…,1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(2339)；步驟(2339)：所需最小行程公式判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3；x＝(n-2)；最小行程判斷公式(1)表示為：C_T[n-2]+CC_(n-1)n≤L-C_T[1]-C_T[2]？(2.1.1.(n-2))公式(2.1.1.(n-2))若滿足，“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23391)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)，此時(shí)，最大行程公式為：0+...+0+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.(n-1))若最大行程公式(1.1.1.(n-1))滿足，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],1,…,1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，將第(n-1)節(jié)臂縮1，則x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],1,…,1,1,T[n]}。本發(fā)明在所有所需最大行程判斷和所需最小行程判斷之間，加入A型最小行程判斷，以在步驟(23)和步驟(24)之間加入A型最小行程判斷為例，A型所需最小行程判斷公式為：為以示區(qū)別：以下將公式(2)稱為T型所需最小行程判斷公式；加入A型最小行程判斷的流程步驟如下：步驟(20)：比較最末端臂節(jié)的當(dāng)前狀態(tài)A[n]和目標(biāo)狀態(tài)T[n]，判斷A[n]≠T[n]？，若A[n]和T[n]相等，則往前比較A[n-1]≠T[n-1]？；以此類推比較A[n-2]≠T[n-2]？…；如果不相等，則流程往下執(zhí)行；步驟(21)：確立最大行程判斷公式和最小行程判斷公式；賦值x,i，導(dǎo)出不同x、i值對應(yīng)的最大行程判斷公式和最小行程判斷公式；最大行程判斷公式(通式)：T型最小行程判斷公式(通式)：A型最小行程判斷公式(通式)：步驟(22)：所需最大行程判斷，若所需最大行程公式滿足，直接輸出縮臂極限狀態(tài)集O{}；否則，執(zhí)行步驟(23)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；這一層渠流所有臂節(jié)都不縮1；記x＝1；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[1]+C[2]+...+C[n]≤L？(1.1)公式(1.1)若滿足，則所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行步驟(23)；步驟(23)：T型所需最小行程判斷，若T型所需最小行程公式滿足，可以選擇是否向右進(jìn)入分支流程，若選擇“水閥”開啟，則流程進(jìn)入下一層分支“渠流”，同時(shí)，i＝i+1；若T型所需最小行程公式不滿足，流程向下執(zhí)行，執(zhí)行步驟(24)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；這一層渠流所有臂節(jié)都不縮1；記x＝1；所述所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[1]+CC_234...n≤L？(2.1)公式(2.1)若滿足，至下一層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(231)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(25)；步驟(24)：A型所需最小行程判斷，若A型所需最小行程公式滿足，可以選擇是否向右進(jìn)入分支流程，若選擇“水閥”開啟，則流程進(jìn)入下一層分支“渠流”，同時(shí)，i’＝i’+1；若A型所需最小行程公式不滿足，流程向下執(zhí)行，執(zhí)行步驟(25)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；這一層渠流所有臂節(jié)都不縮1；記x＝1；所述所需最小行程判斷公式(3)寫成：C_A[1]+CC_234...n≤L？(3.1)公式(3.1)若滿足，至下一層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(241)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(25)；步驟(25)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝1,x＝2，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；從第1節(jié)臂開始，將第1節(jié)臂縮1，則x＝2；向下執(zhí)行步驟(26)；步驟(26)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝1,x＝2時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+C[2]+...+C[n]≤L？(1.2)若滿足最大行程判斷公式(1.2)，有縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,T[2],…,T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(27)；步驟(27)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝1，x＝2時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+C_T[2]+CC_34...n≤L？(2.2)公式(2.2)若滿足，T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(271)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(27)；步驟(28)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)；由步驟(23)，i＝1，x＝2時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：0+C_T[2]+CC_34...n≤L？(3.2)公式(3.2)若滿足，A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(281)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(29)；步驟(29)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝1,x＝3，重復(fù)步驟(21)……直到對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝1,x＝(n-1)，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；從第1節(jié)臂開始，將第1節(jié)、第2節(jié)臂縮1，則x＝3；……依次類推，直到由步驟(21)，初始只有一層主渠流,取i＝1；從第1節(jié)臂開始，將第1節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1，則x＝(n-2)；向下執(zhí)行步驟(2A)；步驟(2A)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝1,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+...0+C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L？(1.(n-2))若滿足最大行程判斷公式(1.(n-2))，縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,1,…,1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(2B)；步驟(2B)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝1，x＝(n-2)時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+...+0+C_T[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L？(2.(n-2))公式(2.(n-2))若滿足，T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2B1)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，向下執(zhí)行步驟(2C)；步驟(2C)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)，并求出流程最后結(jié)果；由步驟(24)，i＝1，x＝(n-2)時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：0+...+0+C_A[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L？(3.(n-2))公式(3.(n-2))若滿足，A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2C1)，i＝2,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(23)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)。此時(shí)，最大行程公式為：0+...0+C[n-1]+C[n]≤L？(1.(n-1))若最大行程公式(1.(n-1))滿足，則輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,1,1,…,1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，則將第(n-1)節(jié)臂縮1，x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{1,1,1,…,1,1,T[n]}。本發(fā)明在步驟(23)中執(zhí)行以下步驟：公式(2.1)若滿足，第二層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(231)，此時(shí)，第二層渠流記為：i＝2；步驟(231)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝2,x＝1,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝2，有兩層渠流；x＝1，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第2節(jié)臂開始縮1，初始時(shí)沒有臂節(jié)縮1，向下執(zhí)行步驟(232)；步驟(232)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2；x＝1；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[2]+...+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.1)公式(1.1.1)若滿足，則將第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位，從第2節(jié)臂開始，所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行步驟(233)；步驟(233)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)，由步驟(23)，i＝2，x＝1時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[2]+CC_34...n≤L-C_T[1]？(2.1.1)公式(2.1.1)若滿足，第三層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2331)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(234)；步驟(234)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)，由步驟(24)，i＝2，x＝1時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：C_A[2]+CC_34...n≤L-C_T[1]？(3.1.1)公式(3.1.1)若滿足，第三層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2341)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(235)；步驟(235)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝2,x＝2,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝2，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變、從第2節(jié)臂開始，將第2節(jié)臂縮1，向下執(zhí)行步驟(236)；步驟(236)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2；x＝2；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+C[3]+...+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.2)公式(1.1.2)若滿足，則第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位，第2節(jié)臂縮1，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],1,T[3],…,T[n]；若不滿足，向下執(zhí)行(237)；步驟(237)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝2，x＝2時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+C_T[3]+CC_34...n≤L-C_T[1]？(2.1.2)公式(2.1.2)若滿足，第2個(gè)第三層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2371)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(238)；步驟(238)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)；由步驟(23)，i＝2，x＝2時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：0+C_A[3]+CC_34...n≤L-C_T[1]？(3.1.2)公式(3.1.2)若滿足，第2個(gè)第三層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2381)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(239)；步驟(239)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)、A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝2,x＝3，重復(fù)步驟(21)……直到對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝2,x＝(n-1)，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝3，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第2節(jié)臂開始，將第2節(jié)、第3節(jié)臂縮1；……依次類推，直到由步驟(21)，i＝2，有兩層渠流；x＝(n-2)，表示第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第2節(jié)臂開始，將第2節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1；向下執(zhí)行步驟(23A)；步驟(23A)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝2,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：0+...+0+C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.(n-2))若滿足最大行程判斷公式(1.1.(n-2))，縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],1,…1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(23B)；步驟(23B)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝2，x＝(n-2)時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：0+...+0+C_T[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]？(2.1.(n-2))公式(2.1.(n-2))若滿足，T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23B1)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，執(zhí)行步驟(23C)；步驟(23C)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)，并求出該層分支流程最后結(jié)果；由步驟(24)，i＝2，x＝(n-2)時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：0+...+0+C_A[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]？(3.1.(n-2))公式(3.1.(n-2))若滿足，A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23C1)，i＝3,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)，此時(shí)，最大行程公式為：0+...+0+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]？(1.1.(n-1))若最大行程公式(1.1.(n-1))滿足，則輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],1,…,1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，則將第(n-1)節(jié)臂縮1,x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],1,…,1,1,T[n]}。本發(fā)明在步驟(233)中執(zhí)行以下步驟：公式(2.1.1)若滿足，第三層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2331)；步驟(2331)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝3,x＝1,重復(fù)步驟(21)，由步驟(21)，初始為：i＝3，有三層渠流；x＝1，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第3節(jié)臂開始縮1，初始時(shí)沒有臂節(jié)縮1。向下執(zhí)行步驟(2332)；步驟(2332)：所需最大行程公式判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3；x＝1；最大行程判斷公式(1)表示為：C[3]+...+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.1)公式(1.1.1.1)若滿足，則第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第3節(jié)臂開始，所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],T[3],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(2333)；步驟(2333)：T型所需最小行程公式判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3；x＝1；T型最小行程判斷公式(2)表示為：C_T[3]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_T[2]？(2.1.1.1)公式(2.1.1.1)若滿足，第四層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23331)，i＝4，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；……以此類推，可以遞推至i＝n-2層，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2334)；步驟(2334)：A型所需最小行程公式判斷，重復(fù)步驟(24)；由步驟(24)，i＝3；x＝1；A型最小行程判斷公式(3)表示為：C_A[3]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_T[2]？(3.1.1.1)公式(3.1.1.1)若滿足，第四層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23341)，i＝4，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；……以此類推，可以遞推至i＝n-2層，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2335)；步驟(2335)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝3,x＝2,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝3，有三層渠流；x＝2，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第3節(jié)臂開始，將第3節(jié)臂縮1，向下執(zhí)行步驟(2336)；步驟(2336)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3；x＝2；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[4]+...+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.2)公式(1.1.1.2)若滿足，則第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位，第3節(jié)臂縮1，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],T[2],1,T[4],…,T[n]；若不滿足，向下執(zhí)行(2337)；步驟(2337)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)，由步驟(23)，i＝3，x＝2時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[4]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_T[2]？(2.1.1.2)公式(2.1.1.2)若滿足，第2個(gè)第三層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23371)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2338)；步驟(2338)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)，由步驟(23)，i＝3，x＝2時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：C_A[4]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_T[2]？(3.1.1.2)公式(3.1.1.2)若滿足，第2個(gè)第三層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23381)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2339)；步驟(2339)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)、A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝3,x＝3，重復(fù)步驟(21)……直到對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝2,x＝(n-1)，重復(fù)步驟(21)，由步驟(21)，i＝3，有三層渠流；x＝3，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第3節(jié)臂開始，將第3節(jié)、第4節(jié)臂縮1；……依次類推，直到由步驟(21)，i＝3，有三層渠流；x＝(n-2)，表示第1節(jié)、第2節(jié)臂伸至目標(biāo)位不變，從第3節(jié)臂開始，將第3節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1；步驟(233A)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.(n-2))若滿足最大行程判斷公式(1.1.1.(n-2))，縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],T[2],1,…1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(233B)；步驟(233B)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3，x＝(n-2)時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(2.1.1.(n-2))公式(2.1.1.(n-2))若滿足，T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(233B1)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，執(zhí)行步驟(233C)；步驟(233C)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)，并求出該層分支流程最后結(jié)果；由步驟(24)，i＝3，x＝(n-2)時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：C_A[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(3.1.1.(n-2))公式(3.1.1.(n-2))若滿足，A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(233C1)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)。此時(shí)，最大行程公式為：C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_T[2]？(1.1.1.(n-1))若最大行程公式(1.1.1.(n-1))滿足，則輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],T[2],1,…1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，則將第(n-1)節(jié)臂縮1,x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],T[2],1,…1,1,T[n]}。本發(fā)明在步驟(234)中執(zhí)行以下步驟：公式(3.1.1)若滿足，第三層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2341)；步驟(2341)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝3,x＝1,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，初始為：i＝3，有三層渠流；x＝1，表示第1節(jié)伸至目標(biāo)位、第2節(jié)臂保持原位不變，從第3節(jié)臂開始縮1，初始時(shí)沒有臂節(jié)縮1，向下執(zhí)行步驟(2342)；步驟(2342)：所需最大行程公式判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3；x＝1；最大行程判斷公式(1)表示為：C[3]+...+C[n]≤L-C_T[1]-C_A[2]？(1.1.1.1’)公式(1.1.1.1’)若滿足，則第1節(jié)臂伸至目標(biāo)位，第2節(jié)臂保持原位不變，從第3節(jié)臂開始，所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],A[2],T[3],…,T[n]}；若不滿足，向下執(zhí)行(2343)；步驟(2343)：T型所需最小行程公式判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3；x＝1；T型最小行程判斷公式(1)表示為：C_T[3]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_A[2]？(2.1.1.1’)公式(2.1.1.1’)若滿足，第四層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23431)，i＝4，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；……以此類推，可以遞推至i＝n-2層，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2344)；步驟(2344)：A型所需最小行程公式判斷，重復(fù)步驟(24)；由步驟(23)，i＝3；x＝1；T型最小行程判斷公式(1)表示為：C_A[3]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_A[2]？(3.1.1.1’)公式(3.1.1.1’)若滿足，第四層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23441)，i＝4，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；……以此類推，可以遞推至i＝n-2層，類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2345)；步驟(2345)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝3,x＝2,重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝3，有三層渠流；x＝2，表示第1節(jié)伸至目標(biāo)位、第2節(jié)臂保持原位不變，從第3節(jié)臂開始縮1，將第3節(jié)臂縮1。向下執(zhí)行步驟(2346)；步驟(2346)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3；x＝2；所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[4]+...+C[n]≤L-C_T[1]-C_A[2]？(1.1.1.2’)公式(1.1.1.2’)若滿足，則第1節(jié)伸至目標(biāo)位，、第2節(jié)臂保持原位，第3節(jié)臂縮1，此外所有臂節(jié)直接伸至目標(biāo)位，縮臂極限狀態(tài)集O＝{T[1],A[2],1,T[4],…,T[n]；若不滿足，向下執(zhí)行(2347)；步驟(2347)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3，x＝2時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[4]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_A[2]？(2.1.1.2’)公式(2.1.1.2’)若滿足，第2個(gè)第四層T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23471)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2348)；步驟(2348)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)，由步驟(23)，i＝3，x＝2時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：C_A[4]+CC_45...n≤L-C_T[1]-C_A[2]？(3.1.1.2’)公式(3.1.1.2’)若滿足，第2個(gè)第四層A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(23481)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，只能向下執(zhí)行步驟(2349)；步驟(2349)：對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)、A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝3,x＝3，重復(fù)步驟(21)……直到對最大行程判斷公式(1)、T型最小行程判斷公式(2)和A型最小行程判斷公式(3)，賦值i＝2,x＝(n-1)，重復(fù)步驟(21)；由步驟(21)，i＝3，有三層渠流；x＝3，表示第1節(jié)伸至目標(biāo)位、第2節(jié)臂保持原位不變，從第3節(jié)臂開始縮1，將第3節(jié)、第4節(jié)臂縮1；……依次類推，直到由步驟(21)，i＝3，有三層渠流；x＝(n-2)，表示第1節(jié)伸至目標(biāo)位、第2節(jié)臂保持原位不變，從第3節(jié)臂開始縮1，將第3節(jié)——第(n-3)節(jié)臂縮1；步驟(234A)：所需最大行程判斷，重復(fù)步驟(22)；由步驟(22)，i＝3,x＝(n-2)時(shí)，所述所需最大行程判斷公式(1)寫成：C[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_A[2]？(1.1.1.(n-2)’)若滿足最大行程判斷公式(1.1.1.(n-2)’)，縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],A[2],1,…1,T[n-2],T[n-1],T[n]}；若不滿足，則進(jìn)行最小行程判斷，執(zhí)行步驟(234B)；步驟(234B)：T型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(23)；由步驟(23)，i＝3，x＝(n-2)時(shí)，所述T型所需最小行程判斷公式(2)寫成：C_T[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_A[2]？(2.1.1.(n-2)’)公式(2.1.1.(n-2)’)若滿足，T型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(234B1)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，執(zhí)行步驟(234C)；步驟(234C)：A型所需最小行程判斷，重復(fù)步驟(24)，并求出該層分支流程最后結(jié)果；由步驟(24)，i＝3，x＝(n-2)時(shí)，所述A型所需最小行程判斷公式(3)寫成：C_A[n-2]+C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_A[2]？(3.1.1.(n-2)’)公式(3.1.1.(n-2)’)若滿足，A型“水閥”可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(234C1)，i＝4,類似循環(huán)執(zhí)行步驟(21)——步驟(24)；若不滿足，將第(n-2)節(jié)臂縮1，則x＝(n-1)，此時(shí)，最大行程公式為：C[n-1]+C[n]≤L-C_T[1]-C_A[2]？(1.1.1.(n-1)’)若最大行程公式(1.1.1.(n-1)’)滿足，則輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],A[2],1,…1,T[n-1],T[n]}；若不滿足，則將第(n-1)節(jié)臂縮1,x＝n，輸出縮臂極限狀態(tài)集輸出O＝{T[1],A[2],1,…1,1,T[n]}。下邊通過實(shí)驗(yàn)例進(jìn)一步說明本發(fā)明。臂節(jié)數(shù)n＝5，求從當(dāng)前狀態(tài)集{14421}，到目標(biāo)狀態(tài)集{21212}的優(yōu)化路徑。(一)求取最優(yōu)縮臂極限組合1、由前述流程步驟(21)，比較得：A[5]≠T[5]，因此執(zhí)行步驟(22)；2、由步驟(22)，判斷所需最大行程，所需最大行程公式為：C[1]+C[2]+...+C[5]≤L？C[1]＝max(C_A[1],C_T[1])＝max(0％,45％)＝45％；C[2]＝max(C_A[2],C_T[2])＝max(100％,0％)＝100％；C[3]＝max(C_A[3],C_T[3])＝max(100％,45％)＝100％；C[4]＝max(C_A[4],C_T[4])＝max(45％,0％)＝45％；C[5]＝max(C_A[5],C_T[5])＝max(0％,45％)＝45％；C[1]+C[2]+C[3]+C[4]+C[5]＝45％+100％+100％+45％+45％＝335％；L＝100％；因此，所需最大行程大于油缸行程，公式不滿足，向下執(zhí)行步驟(23)；3、由步驟(23)，判斷所需最小行程，所需最小行程公式為：C_T[1]+CC_2345≤L？C_T[1]＝45％；CC_2345＝max(C[2],C[3],C[4],C[5])＝max(100％,100％,45％,45％)＝100％；C_T[1]+CC_2345＝145％；L＝100％；因此，所需最小行程大于油缸行程，公式不滿足，流程繼續(xù)向下執(zhí)行步驟(24)；4、由步驟(24)，將第1節(jié)臂縮1，記x＝2，判斷所需最大行程，所需最大行程公式為：0+C[2]+...+C[5]≤L？C[2]+C[3]+C[4]+C[5]＝100％+100％+45％+45％＝290％；L＝100％；因此，所需最大行程大于油缸行程，公式不滿足，向下執(zhí)行步驟(25)；5、由步驟(25)，判斷所需最小行程，所需最小行程公式為：C_T[2]+CC_345≤L？C_T[2]＝0％；CC_345＝max(C[3],C[4],C[5])＝max(100％,45％,45％)＝100％；C_T[2]+CC_345＝100％；L＝100％；因此，所需最小行程等于油缸行程，公式滿足，旁流水閥可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(251)；也可以向下執(zhí)行步驟(26)；6、由步驟(26)，將第1節(jié)和第2節(jié)臂縮1，記x＝3，判斷所需最大行程，所需最大行程公式為：C[3]+C[4]+C[5]≤L？C[3]+C[4]+C[5]＝100％+45％+45％＝190％；L＝100％；因此，所需最大行程大于油缸行程，公式不滿足，向下執(zhí)行步驟(27)；7、由步驟(27)，判斷所需最小行程，所需最小行程公式為：C_T[3]+CC_45≤L？C_T[3]＝45％；CC_45＝max(C[4],C[5])＝max(45％,45％)＝45％；C_T[3]+CC_45＝90％；L＝100％；因此，所需最小行程小于油缸行程，公式滿足，旁流水閥可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(271)；也可以向下執(zhí)行步驟(28)；8、類似的，將第1節(jié)、第2節(jié)、第3節(jié)臂縮1，記x＝4，判斷所需最大行程，所需最大行程公式為：C[4]+C[5]≤L？C[4]+C[5]＝45％+45％＝90％；L＝100％；因此，所需最大行程小于油缸行程，公式滿足，第4和第5節(jié)臂可以伸至目標(biāo)位，因此，輸出縮臂極限狀態(tài)集O＝{11112}。流程結(jié)束。因此，由第一層主流程得出的縮臂極限狀態(tài)集為O1＝{11112}；9、若選擇打開第二層旁流，執(zhí)行步驟(251)，則步驟為：1)、由步驟(251)，記x＝1，最大行程判斷公式表示為：C[3]+C[4]+C[5]≤L-C_T[2]？C[3]+C[4]+C[5]＝100％+45％+45％＝190％；L-C_T[2]＝100％-0＝100％；因此，所需最大行程公式不滿足，向下執(zhí)行步驟(252)；2)、由步驟(252)，x＝1，所需最小行程公式表示為：C_T[3]+CC_45≤L-C_T[2]？C_T[3]+CC_45＝45％+45％＝90％；L-C_T[2]＝100％-0＝100％；因此，所需最小行程小于油缸有效行程，公式滿足，旁流水閥可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2521)；也可以向下執(zhí)行步驟(253)；3)、由步驟(253)，記x＝2，所需最大行程公式表示為：C[4]+C[5]≤L-C_T[2]？C[4]+C[5]＝45％+45％＝90％；L-C_T[2]＝100％-0＝100％；因此，所需最大行程公式滿足，第4和第5節(jié)臂可以伸至目標(biāo)位，因此，輸出縮臂極限狀態(tài)集O＝{11112},流程結(jié)束。因此，由第二層主流程得出的第2個(gè)縮臂極限狀態(tài)集為O2＝{11112}；10、若選擇打開第二層旁流，執(zhí)行步驟(271)，則步驟為：1)、由步驟(271)，記x＝1，最大行程判斷公式表示為：C[4]+C[5]≤L-C_T[3]？C[4]+C[5]＝45％+45％＝90％；L-C_T[3]＝100％-45％＝55％；因此，所需最大行程公式不滿足，向下執(zhí)行步驟(272)；2)、由步驟(272)，x＝1，所需最小行程公式表示為：C_T[4]+C5≤L-C_T[3]？C_T[4]+C[5]＝0％+45％＝45％；L-C_T[3]＝100％-45％＝55％；因此，所需最小行程小于油缸有效行程，公式滿足，旁流水閥可以選擇開啟，進(jìn)入步驟(2721)；也可以向下執(zhí)行步驟(273)；3)、由步驟(273)，記x＝2，所需最大行程公式表示為：C[5]≤L-C_T[3]？C[5]＝45％＝45％；L-C_T[3]＝100％-45％＝55％；因此，所需最大行程公式滿足，第3節(jié)臂伸至目標(biāo)位，輸出縮臂極限狀態(tài)集O＝{11212},流程結(jié)束。因此，由第二層主流程得出的第3個(gè)縮臂極限狀態(tài)集為O3＝{11212}；11、若選擇打開第三層旁流，執(zhí)行步驟(2721)，則步驟為：1)、由步驟(2721)，記x＝1，最大行程判斷公式表示為：C[5]≤L-C_T[3]-C_T[4]？C[5]＝45％＝45％；L-C_T[3]-C_T[4]＝100％-45％-0％＝55％；因此，所需最大行程公式滿足，第3節(jié)和第4節(jié)臂伸至目標(biāo)位，輸出縮臂極限狀態(tài)集O＝{11212},流程結(jié)束。因此，由第二層主流程得出的第4個(gè)縮臂極限狀態(tài)集為O4＝{11212}。由前述11個(gè)流程步驟，共求得4條縮臂極限狀態(tài)集，是：O1{11112}，O2{11112}，O3{11212}，O4{11212}。將它們分別按順序伸縮的原則，進(jìn)行路徑規(guī)劃。從當(dāng)前狀態(tài)集，到縮臂極限狀態(tài)集是順序縮；從縮臂極限狀態(tài)集，到目標(biāo)狀態(tài)集是順序伸，見圖5。表1：從當(dāng)前狀態(tài)集{14421}，到目標(biāo)狀態(tài)集{21212}的優(yōu)化解集優(yōu)化解流程路徑縮臂極限組合步數(shù)a流程22-281-1-1-1-26b流程251-2531-1-1-1-26c流程271-2731-1-2-1-25d流程27211-1-2-1-25比較所有路徑優(yōu)化效果發(fā)現(xiàn)：(c)和(d)同為深度最優(yōu)解，執(zhí)行第二層旁流271-273和執(zhí)行第三層旁流2721，此時(shí)的縮臂極限狀態(tài)集均為{11212}，伸縮步數(shù)為五步。(二)與現(xiàn)有優(yōu)化方法效果對比此例中，未作優(yōu)化的縮臂極限狀態(tài)集是{11111}；文獻(xiàn)2的方法無法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，它的縮臂極限狀態(tài)集也是{11111}；本專利求出的縮臂極限狀態(tài)集是{11212}，只需要5步，如圖6。表2：從當(dāng)前狀態(tài)集{14421}，到目標(biāo)狀態(tài)集{21212}的不同方法優(yōu)化對比序號優(yōu)化方式縮臂極限組合步數(shù)優(yōu)化力度a未優(yōu)化1-1-1-1-260％b文獻(xiàn)21-1-1-1-260％c渠流水閥法1-1-2-1-2517％從表2看出，此例中渠流水閥法能達(dá)到最佳優(yōu)化效果，效率比未作優(yōu)化提升17％。(1)本發(fā)明可普遍適用到n級伸縮臂，每節(jié)臂上有m個(gè)銷孔位置?；谀壳皯?yīng)用的鋼材料結(jié)構(gòu)特性：鋼材重，所以吊臂的節(jié)數(shù)n不能太多，單缸插銷式伸縮臂的臂節(jié)數(shù)目前最多為8節(jié)；常用的伸縮臂節(jié)數(shù)為4——7節(jié)。若將來采用輕型材料做吊臂，如碳纖維，吊臂節(jié)數(shù)可能大大超過8節(jié)，n>8，本發(fā)明同樣適用。本發(fā)明的實(shí)際案例是以五節(jié)伸縮臂，每節(jié)臂上有四個(gè)臂銷孔，且每個(gè)銷孔位置占用的油缸行程為0％、45％、90％和100％為例，進(jìn)行闡述，實(shí)際不局限于銷孔數(shù)量、不局限于銷孔布置都普遍適用。(2)本發(fā)明普遍適用于單缸插銷式多級順序伸縮的路徑優(yōu)化問題。本發(fā)明是以單缸插銷順序伸縮臂為例進(jìn)行闡述，實(shí)際不局限于單缸插銷起重機(jī)伸縮臂。(3)本發(fā)明提出的T型和A型水閥，是根據(jù)將臂節(jié)伸至目標(biāo)、還是保留原位來定義，實(shí)際上，臂節(jié)停留在銷孔的任意位置，都可以作為優(yōu)化的停駐路徑，它們單獨(dú)使用，也可以復(fù)合使用。不同停駐位置，如：縮1閥——全縮位置；2型閥——伸至第2個(gè)銷孔位置；3型閥——伸至第3個(gè)銷孔位置……；不同的復(fù)合使用，如：T型和A性復(fù)合；T型和2型復(fù)合；T型和2型、3型復(fù)合……。當(dāng)前第1頁1 2 3