集成环境下基于割集的装配顺序生成算法研究

在分析总结以往学者对装配顺序规划研究的基础上，综合拆卸法和优先约束法的特点，探讨了一种新的装配顺序分析方法，该方法利用产品的装配域信息，根据图论的割集法对产品进行拆分，建立几何优先约束关系，然后通过人机交互的方式建立工艺优先约束关系，最终得到可行的产品装配顺序。实现了集成环境下基于割集的装配顺序规划。给出了割集的生成算法框图以及装配顺序规划的算法框图，最后通过实例验证。     

产品装配顺序规划方法的研究

计算机辅助装配顺序规划是有关产品装配研究的重要内容。在提高装配顺序规划质量的条件下，综合拆分法与优先约束法的优点，提出了一种装配顺序规划的新方法。在子装配、组件预识别的基础上，采用割集法将产品进行拆分。基于装配城信息建立零件几何优先关系，基于产品共性特征及个性特征建立工艺优先关系，最终生成合理可行的装配顺序，并对实例进行分析。     

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副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，为装配规划提供参考的装配工艺路径。     

装配顺序规划中的几何约束分析方法

针对目前计算机辅助装配顺序规划中存在的问题，提出了一种几何约束分析方法。该方法根据装配结构设计ＣＡＤ信息，利用ＧＣＡ最小约束装配状态算法，能够计算出正确、完备的装配优先关系，为进一步提高装配顺序规划的自动化水平和分析效率提供了一种有效途径。     

产品装配顺序的层次化推理方法研究

提出一种装配优先关系分类模型，将装配顺序规划过程中的各种装配优先关系分为几种优先关系，确定性工艺优先关系和模糊性工艺优先关系3类。并在此基础上，提出层次化装配顺序推理方法，分别从装配顺序的几何可行性、工艺可行性和工艺优良性3个层次，对装配顺序进行递进推理，最终得到性能优良的装配顺序。开发的产品装配分析软件原型系统－－PAAS可以对复杂产品的装配顺序规划进行有效的分析和优化。     

一种基于有向割集分解的装配序列生成改进算法

基于有向图割集分解的装配顺序规划算法是在无向割集的启发下,结合有向图设计出的一种新的装配序列生成算法.尽管有向割集分解算法本身具有优良的计算和描述特性,但已有的有向装配联接图模型却存在不少缺陷.在保证装配过程与拆卸过程可逆的前提下,对已有的有向割集算法进行合理的改进,加入了反映装配结构特性和内在关系的操作,建立了分层有向装配连接图模型,提出了基于该模型的装配顺序分层规划方法,并通过实例验证了改进算法的有效性.     

计算机辅助几何可行装配顺序推理及基优化分析

针对装配优先关系分析,几何可行装配顺序推理以及最优几何可行装配顺序选择3个层次的问题,提出了一种系统化的分析方法-几何约束分析方法,该方法从装配体中各个零件之间的约束方向分析出发,可以自动求解出正确和完备的装配优先关系;在装配优先关系的约束政下,可以计算出所有的几何可行装配顺序规划;并从操作空间大、装配方便角度出发,设计出几何可行装配顺序优选算法;可以从大量的几何可行装配顺序中求解出几何性能最佳的装配顺序规划,应用具体实例分析演示了几何约束方法在计算机中的实现过程,并证实了该方法的实用性有效性。     

计算机辅助几何可行装配顺序推理及其优化分析

针对装配优先关系分析、几何可行装配顺序推理以及最优几何可行装配顺序选择3个层次的问题,提出了一种系统化的分析方法——几何约束分析方法。该方法从装配体中各个零件之间的约束方向分析出发,可以自动求解出正确和完备的装配优先关系在装配优先关系的约束下,可以计算出所有的几何可行装配顺序规划;并从操作空间大、装配方便角度出发,设计出几何可行装配顺序优选算法,可以从大量的几何可行装配顺序中求解出几何性能最佳的装配顺序规划。应用具体实例分析演示了几何约束分析方法在计算机中的实现过程,并证实了该方法的实用性和有效性。     

基于虚拟现实和仿生算法的装配序列优化

针对自动装配规划和交互式规划都存在不足,将虚拟现实和仿生算法结合起来,提出一种生成优化装配序列的新方法.建立基于几何约束的虚拟装配环境,在该环境中根据经验和知识进行交互式拆卸,定义优先约束表来表达零件间的优先约束关系.应用蚁群算法规划出初始优化的装配顺序,再在虚拟环境下进行仿真、评价和优化,考虑装配位置可达性和工具操作等因素,识别新的优先约束和评价准则,重新规划出更优的装配顺序,不断反复和完善,直到得到满意的最佳装配顺序为止.通过实例验证该方法有效性.     

支持变约束的装配顺序随需式规划方法

针对复杂产品装配约束变更,引起装配顺序被迫变化的问题,以产品装配现场零件、工装、资源失效等情况为例,通过对装配顺序非常规规划的特征分析,提出基于灰色理论结合遗传算法的方式解决装配顺序非常规规划问题.建立基于复合基因组的基因7元组编码机制,考虑装配约束关系,提出综合装配并行度、子装配稳定性、装配聚合性、装配重定向性的适应度函数表示方法,通过遗传操作,有效生成由变动环节开始的装配顺序各择集.将遗传算法生成的装配顺序备择集作为灰色决策集,建立灰色关联模型,结合原始装配顺序,建立装配顺序参考序列,进行灰色关联分析,求解理想最优或次优装配顺序,实现复杂产品装配顺序非常规规划.将所提算法应用于某机型组件装配中,验证算法的有效性.     

装配序列生成的有序二叉决策图技术研究

为提高装配序列规划求解效率,在图论割集法的基础上,引入有序二叉决策图描述装配关联图、装配操作、装配几何可行性和装配稳定性.利用装配优先约束关系,简化装配关联图,设计了基于符号有序二叉决策图技术的装配序列生成算法,分析了该算法的时间复杂度.在每一次割集分解之后,检验子装配体的几何可行性和稳定性,实现装配序列生成过程中状态空间的隐式表示和搜索.研究实例验证了基于符号有序二叉决策图技术的装配序列生成算法的可行性和有效性.     

多工位装配序列粒子群优化算法

针对传统单工位装配序列求解上的不足,将粒子群算法应用于多工位多目标装配序列优化的求解,提出一种面向复杂多工位产品的装配序列优化方法。采用优先序列图(Assembly precedence graph,APG)来描述零件间的优先约束关系,构建优先关系矩阵、装配干涉矩阵、工位能力表和装配信息表,描述装配部件干涉及工位之间的关系;给出粒子群算法编码体系和装配关系算法模型表达方法;综合考虑装配操作成本、装配工具更换成本和装配夹装变更成本和运输成本的影响,提出有工程意义的适应度函数的表达式;根据APG生成随机的可行初始装配序列,并利用粒子群算法(Particle swarm algorithm,PSO)对装配序列和装配工位进行优化。以飞机起落架装配序列规划实例验证多工位粒子群装配序列优化算法有效性。     

基于虚拟装配特征的虚拟装配研究

主要研究虚拟环境中产品的虚拟装配问题。在研究以往学者对装配特征定义的基础上 ,结合虚拟装配的特点 ,提出了虚拟装配特征的概念 ,虚拟装配特征不仅描述了产品中零件间的约束关系 ,而且描述了产品的公差。在充分考虑了公差对产品装配工艺计划和产品可装配性影响的情况下 ,提出了装配工艺计划算法。     

面向产品再设计的装配性评价体系研究

主要讨论并行工程环境下面向装配的设计中的关键技术。总结了国内外2种不同思路的面向装配设计的方法，提出了一种面向产品结构和装配工艺过程再设计的可靠配性评价体系，建立了定量地装配设计效率模型、装配复杂度指标模型，并从装配成本的角度评价产品可装配性的优劣，从而选出最优的装配方案。它一方面可为产品再设计提供依据和定性的修改意见，另一方面为装配工艺规划提供指导性意见。     

虚拟装配工艺规划实现技术研究

对虚拟环境下的产品装配工艺规划进行了研究,分析虚拟环境下面向集成的装配工艺规划系统结构。对虚拟装配工艺规划的三个核心问题(装配模型、装配序列规划和装配路径规划)进行描述,提出虚拟环境下面向工艺设计的产品装配模型总体结构。给出虚拟环境下装配约束关系的识别方法,实现了零部件基于约束的三维空间导航运动。建立原型系统,能够为虚拟环境下的装配工艺规划奠定基础。