国际能源危机的来临、国家政策的导向促使节能问题成为制造业关注的重点问题。随着智能工厂的发展,机器人柔性生产线将会在未来逐渐成为制造工厂中的生产主力军,同时也是制造工厂的主要能耗者。可以预见,机器人柔性生产线节能技术具有重要的研究意义。本文基于工业机器人轨迹规划和柔性生产线调度,开展机器人柔性生产线节能技术研究。所提出的节能技术均在真实工业机器人与柔性生产线进行了应用实验,具有一定的应用价值。主要研究工作包括:(1)基于平行多层感知器的近似动力学辨识。针对实际制造环境中工业机器人动力学参数未知的问题,同时得到拉格朗日形式的动力学辨识结果,提出了基于平行多层感知器的近似动力学模型。基于二阶梯度算法进行模型训练,以保证模型收敛效果。实验表明:所提出的近似动力学辨识方法,其辨识效果优于理论辨识法与智能辨识法,并且能够得到拉格朗日形式的动力学模型,有效应用于真实工业机器人。(2)基于凸优化的时间-能耗最优轨迹规划。为了保证轨迹规划的求解稳定性与轨迹的节能效果,基于凸优化求解工业机器人的时间-能耗最优轨迹规划模型。轨迹规划模型通过凸优化的重构与离散变换,转化为有限离散优化变量的凸优化问题并求解节能轨迹。实验表明:所提出的基于凸优化的轨迹规划,能够保证轨迹规划结果的全局最优性,其节能效果与稳定性优于参数化轨迹规划。(3)基于改进蚁群算法的柔性生产线调度搜索策略。引入集成工艺规划与调度对柔性生产线节能问题进行建模,提出了基于改进蚁群的调度搜索策略,解决现有启发式搜索策略在搜索过程中,由于缺乏生产线整体能耗信息而过早地陷入局部最优的问题。实验表明:基于改进蚁群的调度搜索策略的求解效果与稳定性优于其他启发式搜索策略。基于集成工艺规划与调度求解框架结合改进蚁群调度搜索策略应用,能够有效降低5-10%的空调内机组装生产线能耗。