基于映射的配置产品自动装配规划技术

针对现有的产品配置设计技术缺少对配置产品可装配性分析和装配规划的支持的问题,通过产品配置特征信息到零部件装配特征的映射,产品配置结构(BOM)到装配结构的映射,产品配置过程信息到装配体连接关系的映射,实现了配置产品装配信息的获取,使产品配置阶段的设计信息在装配规划中得到重用.应用Agent实现机理定义了自动装配规划单元,并在此基础上建立了配置产品自动装配规划模型,实现了配置产品的自动装配规划.结合项目实例论述了配置产品自动装配规划技术的具体实现过程.

基于拆卸法的SA-GA混合算法的装配规划研究

针对虚拟系统中的机械产品装配序列规划问题,为了提高产品装配效率,在传统的拆卸法基础上,对模拟退火算法(Simulated-annealing Algorithm,SA)和遗传算法(Genetic Algorithms,GA)进行算法研究和改进,提出两者的混合算法融合策略,有效避免了装配规划中的组合爆炸现象发生。基于拆卸干涉矩阵和接触矩阵判断序列的可行性,量化序列评价因素从而建立序列评价体系,以寻找最优目标函数为目标,利用混合算法进行迭代。以减速器为实例,验证该混合算法在装配序列规划研究中的可行性。并同单一算法进行比较,验证该混合算法的有效性,可以提升36.6%的收敛速率。

复杂产品装配规划系统

为有效支持复杂产品的数字化装配设计,在深入研究装配建模、序列规划、装配评价及工艺图生成等技术的基础上,设计并开发了具有工程应用价值的复杂产品装配规划与仿真系统AeroAssem。介绍了系统的总体结构、采用的关键技术及其应用情况。以蜗轮蜗杆减速器为例,验证了系统的各项功能和应用效果。通过与国内外装配规划系统的对比,分析了系统在矩阵提取、序列规划、工艺图和仿真等方面的优势。

计算机辅助装配规划研究综述

装配规划是影响产品装配质量和成本的重要因素,作为并行工程和计算机集成制造的关键支撑技术,计算机辅助装配规划涉及计算机、人工智能、自动化和机器人等领域。对目前该领域国内外的研究现状进行了综述,总结和剖析了经典方法、虚拟现实方法、软计算方法和协同方法等4 种具有代表性的装配规划技术,并对今后计算机辅助装配规划的发展方向和研究趋势进行了分析。

基于知识的智能装配规划系统

为了保证装配工艺的合理性和实用性,提出了基于知识的智能装配规划方法。该方法利用联接件装配工艺的特点和知识,进行装配序列规划,建立了基于联接件知识的装配实例库,生成装配序列的途径有典型实例的匹配、标准实例的匹配和运用有向联接件知识的装配序列规划。为了使产品的装配周期最短,并提高装配系统的柔性和可靠性,提出了基于多代理的装配任务规划方法,该方法综合考虑了装配操作时间和装配工具变换时间等因素。

基于多色集合理论的产品装配规划建模与算法研究

采用多色集合理论建立了一种用数组元素表示的装配关系模型,它包括表示定位关系的定位基准模型和表示装配通道关系的可能位移模型.通过定位基准方程组和可能位移方程组给出了这种装配关系模型的数学表达形式,并提出了它们的求取算法,从而将装配过程中的定位关系和装配通道关系这2种约束关系用简单的逻辑方程式表示出来,方便了计算机的编程.同时,提出的各级装配单元的生成算法和在装配单元基础上建立递阶结构图的算法,为用计算机编程实现装配序列的自动生成提供了基础.与传统的装配规划模型相比较,用多色集合理论进行装配规划建模,便于描述装配过程中的约束关系,具有形式化水平高、避免“组合爆炸”和易于编程等优点.

装配规划中基于割集的装配顺序生成方法

针对装配规划提出一种新的装配零件关系的描述方法，该方法应用改进的关联图──优先约束关联图，描述装配零件间的连接关系、优先关系及约束关系。在生成产品装配顺序时，充分地把装配优先关系与割集法融合到装配顺序搜索中，有效地生成产品所有满足装配条件的装配顺序。

面向协同装配规划的装配单元规划方法

作为复杂产品装配规划的有效求解策略,协同装配规划将复杂产品的装配规划结构按照装配要求分解为简单的子装配规划结构,子装配规划结构的最优或次优装配序列采用成熟的装配规划方法求解,通过装配序列合并得到产品的整体装配序列。协同装配规划所要解决的首要问题是装配规划结构分解,针对这个问题,提出装配单元规划方法。首先从产品可装配性的角度分析了影响装配单元规划的装配设计和装配工艺约束,并对归类的部分装配约束进行量化;进而基于模糊层次分析法生成装配单元决策图,采用最小生成树算法生成候选装配单元。同时,建立装配关系干涉矩阵对候选装配单元进一步验证,生成装配过程中互不干涉的装配单元。以一款电动机装配体为例验证提出的方法,结果表明该方法是一种求解装配规划结构分解问题的有效方法。

虚拟环境下线缆和管路装配规划系统体系结构研究

首先分析了复杂产品中线缆和管路在设计和装配环节存在的问题,指出虚拟现实技术为解决线缆和管路的优化布局及可靠性装配提供了一种可行的技术途径,并分析了借助虚拟现实技术进行线缆和管路装配规划的优点。其后,分析了虚拟环境下线缆和管路装配规划的特点与内涵,提出了虚拟环境下线缆和管路装配规划系统的总体业务流程,并以功能模型和数据流模型进一步阐述了该业务流程。最后,提出了虚拟环境下线缆和管路装配规划系统的体系结构,原型系统的实现表明,该体系结构具有较好的开放性和可扩展性。

面向交叉装配的线缆虚拟装配规划信息管理技术

在分析线缆虚拟装配规划过程中需管理的信息的基础上,以装配任务和布线任务为基本信息载体,提出了面向交叉装配的线缆虚拟装配规划过程描述模型,实现了装配规划历史信息的记录。研究了线缆虚拟装配规划结果信息后处理技术,将结果信息处理后以装配动画、报表清单、初始装配工艺文档等形式输出,可达到用虚拟环境下的规划结果指导生产实际的目的。在自主开发的虚拟装配原型系统VAPP上对上述技术和方法进行了实例验证。

面向协同装配规划的信息模型研究

为解决复杂产品的装配设计团队和装配规划团队间的协同工作,提出了装配结点概念,用以集成描述产品装配信息,利用装配结建立了产品的装配联系图模型,通过图模型中顶点和边的属性,分别独立描述零件和装配信息。给出了一个基于割顶点的装配联系图层次分解算法,构建了基于共享零件的产品结构层次树模型。基于结构层次树模型,描述了协同装配规划中的协同工作信息。利用实例说明了面向协同装配规划的信息建模过程及模型的有效性。

求解机械装配规划的新方法

本文提出一个求解机械装配规划的算法,其计算量～O(sN^2),其中s是零件所有可能装配方向的个数,N是工件的零件数(一般s～O(N)).而现行的求机械装配规划的算法,其计算量均随N的增加按指数律增加.

面向装配规划的可重构装配模型

为提高复杂产品装配规划的效率,针对当前装配模型不能有效支持结构重构的问题,分析了重构对装配模型中信息变更的影响,提出了一种基于装配关系元的装配关系模型表达方法,实现了装配模型中关系信息和层次信息的柔性关联,进一步给出了可重构装配模型的信息组织方法和存储机制。在引入相关重构算法概念的基础上,给出了装配模型信息动态管理维护算法,以保证装配模型信息在重构前后的完整性与一致性。通过产品实例说明了上述研究成果的可行性和实用性。

层状装配系统的自动装配规划研究

对计算机自动装配规划进行了研究,从最底层零件间的优先关系矩阵出发,研究了串联、并联子装配体的识别和检验算法、高层装配体间的优先关系收缩矩阵算法以及装配系列的自动生成算法。通过算法在汽车车身后地板装配实例中的应用,对算法的有效性和实用性进行了验证。研究的算法可自动实现层状装配系统的计算机自动规划,可广泛应用于汽车、机器人及其他各种多零件机械体的装配顺序规划。

基于结构树重构的复杂产品多级子装配规划研究

合理的子装配层次划分是复杂产品装配规划的重要研究内容。针对制约因素复杂导致子装配自动规划效率低、质量差等问题,在分析子装配层次划分与产品结构树形成相互关系的基础上,提出了一种基于结构树重构的产品多级子装配划分方法。根据生产型子装配形成内外约束因素的不同特点,采用人机协同规划策略,以提高子装配规划的效率和工程实用性;同时给出了重构有效性判别算法和总体决策辅助评价方法。最后通过应用实例说明了上述方法的有效性。

基于知识PETRI网的自动装配规划

提出了一种由产品关联图自动生成产品装配优化序列的方法。首先对产品关联图进行割集运算，并由此可得相应的产品装配与／或图，再由此与／或图构造出产品装配的知识PETRI网，运行此知识PETRI网后便可得到此产品的最佳装配序列。本文介绍的这种基于知识PETRI网的机器人装配规划方法与目前常规的机器人装配规划方法，如启发式搜索法与基于装配知识库的装配专家系统相比，规划速度快。由于该方法将人工智能应用于PETRI网中，故智能强，且算法简单，因此更适合于在线规划，并可广泛运用于柔性装配系统中。

面向虚拟制造的装配规划生成方法

装配规划是虚拟装配和面向装配设计的关键技术之一。提出了装配规划的总体结构 ,引入装配自由度的概念 ,提出了装配可行性分析的算法 ,并将其与基于知识的方法有机地结合起来 。

面向装配规划的机械产品装配工艺知识管理系统

分析了机械产品装配规划所需知识,利用本体方法建立了装配工艺知识本体。并构建装配工艺知识,建立了面向装配规划的装配工艺知识库。以知识库为基础并结合用户界面,建立了面向装配规划的机械产品装配工艺知识管理系统,通过应用实例说明并验证了系统的工作过程及其有效性。该知识管理系统可为快速形成装配工艺指导文件提供技术支撑。

用DAML+OIL进行装配规划领域知识表示方法研究

随着知识库建模技术的发展,原有的知识表示方法已经不能满足实际应用的要求,在新的建模方法基础上应用DAML+OIL本体语言表示装配规划领域知识库。首先,采用CommonKADS方法构建知识库模型,然后利用DAML+OIL本体语言表示知识库。深入讨论了如何采用DAML+OIL本体语言对装配规划领域(面向对象的方法建模)内的对象、类和关系进行描述,并给出了虚接触产生规则表示方法实例。

基于知识Petri网的机器人装配规划

本文介绍了知识Ｐｅｔｒｉ网（ＫＰＮ）的基本概念，在柔性装配系统（ＦＡＳ）中的基于ＫＰＮ的机器人规划的硬件环境和任务，以及用ＫＰＮ为机器人装配规划建模和它的运行。文中详细论述了如何建立邻接矩阵，构造与／或树图，建立邻接链表，构造ＫＰＮ，以及最后如何运行ＫＰＮ。