RECONFIGURABLE PRODUCTION LINE MODELING AND SCHEDULING USING PETRI NETS AND GENETIC ALGORITHM

In response to the production capacity and functionality variations, a genetic algorithm (GA) embedded with deterministic timed Petri nets(DTPN) for reconfigurable production line(RPL) is proposed to solve its scheduling problem. The basic DTPN modules are presented to model the corresponding variable structures in RPL, and then the scheduling model of the whole RPL is constructed. And in the scheduling algorithm, firing sequences of the Petri nets model are used as chromosomes, thus the selection, crossover, and mutation operator do not deal with the elements in the problem space, but the elements of Petri nets model. Accordingly, all the algorithms for GA operations embedded with Petri nets model are proposed. Moreover, the new weighted single-objective optimization based on reconfiguration cost and E/T is used. The results of a DC motor RPL scheduling suggest that the presented DTPN-GA scheduling algorithm has a significant impact on RPL scheduling, and provide obvious improvements over the conventional scheduling method in practice that meets duedate, minimizes reconfiguration cost, and enhances cost effectivity.     

直纹面特性及类型判定

分析了旋转、平移和螺旋3种扫描直纹面的Klein像特征。提出了基于有向距离函数相对曲面微分变形增量的直纹面重构新方法。探讨了直纹面类型的判定方法。     

基于大型构件的液压爬行系统可重构性设计与研究

液压系统因传递运动均匀平稳、结构紧凑、惯性小及易于实现自动化等特点,广泛应用于大型构件的平移工程.为了解决现代化施工需求的多样性,提出系统可重构设计方法,通过对可重构模块的标准化、集成化、小型化设计,以及通信和控制系统的研究,实现可根据不同工作条件和工作环境进行重构的大型构件平移系统设计.     

模块化石材异型制品加工设备研究开发

在分析石材异型制品的市场现状的基础上，针对当前国内石材装饰行业对经济实用型多功能石材异型制品加工设备的需求，应用模块化设计技术，通过功能运动分析，将设备划分为包括双立柱框架、水平动力头、水平托板、回转式工作台等在内的10个功能模块，结合可重构思想研制开发了石材异型制品加工系列设备。该系列设备以双立柱和单立柱各一种设备为基型，通过动力头模块和工作台模块的互换、重构，即可得到不同功能的石材异型制品加工设备，可加工平面、曲面、浮雕、立体雕刻制品等大部分石材异型制品。     

基于生长型设计的产品反求

当前的反求工程研究大多集中于三维重构和快速成型方面,而针对产品的反求设计理论与系统研究较少.文中引入了产品功能结构分解重构原理与广义定位原理的生长型设计理论,在此基础上开发了支持后续创新设计的产品反求系统.从已有产品的实体模型出发,应用生长型设计理论对产品设计过程进行回溯,将产品分解为由功能元组成的功能原型,然后通过功能元之间的耦合作用实现对需求原型的反求,支持基于产品功能结构进行的产品结构方案的创新设计.     

基于条纹边界编码光系统的三维分层重构技术

给出了一种基于条纹编码光的三维分层重建技术;为了提高结构编码光的抗干扰性,采用一种基于时空多帧编码的投射条纹图像,通过整合分析多帧图像不同条纹间的跳变关系得到被测物象的光栅条纹编码从而有效提高结构光的抗干扰性;采用一种新的基于组合数学的编码算法以利于条纹编码自动化;在既有文献基础上,提出新的基于条纹边界编码光的三维分层重构数学模型。实验结果证明,在3D重建方面,该技术具有较强的鲁棒性。     

网格型自重构模块化机器人的对接过程

研究一种网格型自重构模块化机器人,基本模块由1个中心体和6个旋转面(连接面)组成.针对该网格型自重构机器人的性能和模块连接可靠性的不足,设计一个新的模块对接系统.该对接系统主要由可伸缩轴和可变孔组成,通过可伸缩轴和可变孔的对中、配合、锁紧和松开可仿真实现正常模块与正常模块、正常模块与故障模块的连接和分离,实现网格型自重构机器人的自变形及自修复动作,从而保持机器人整体构型的完整性.基于模块的几何特征,描述相邻模块的对接关系;基于"棋盘约束规则",分析了模块间的对接过程:模块旋转到位阶段和模块微调对中阶段:6模块自重构机器人的对接仿真和3模块试验证实该自重构机器人系统能够完成模块间的对接任务.     

汽车后视镜逆向造型及模流分析

汽车后视镜的三维模型由三步制作出来。首先用非接触式的三维激光扫描仪获得汽车后视镜的点云,然后用IMAGEWARE对点云进行去噪处理,由点构建线,得到线的网格模型,最后将网格模型倒入三维软件中进行对曲面重构,并对产品模型进行再设计。获得汽车后视镜的三维模型后,进一步运用MOLDFLOW模拟注塑工艺过程,建立了一模两腔的流道系统,比较侧面浇口流道系统和顶杆潜伏式浇口流道系统的充填参数,结合CAE分析结果,得到侧面浇口流道系统具有更好的充填工艺参数。     

RECONSTRUCTION OF SYMMETRIC B-SPLINE CURVES AND SURFACES

A method to reconstruct symmetric B-spline curves and surfaces is presented.The symme- try property is realized by using symmetric knot vector and symmetric control points.Firstly,data points are divided into two parts based on the symmetry axis or symmetry plane extracted from data points.Then the divided data points are pararaeterized and a symmetric knot vector is selected in order to get symmetric B-spline basis functions.Constraint equations regarding the control points are deduced to keep the control points of the B-spline curve or surface to be symmetric with respect to the extracted symmetry axis or symmetry plane.Lastly,the constrained least squares fitting problem is solved with the Lagrange multiplier method.Two examples from industry are given to show that the proposed method is efficient,robust and able to meet the general engineering requirements.     

汽车三维虚拟道路重构系统的设计与实现

为实现汽车标准等级路面谱和实测路面谱的重构,建立空间坐标系下路面不平度的一维Autoregressive(AR)模型和二维双自变量AR模型.通过对自相关系数矩阵进行奇异值分解,将双自变量路面不平度AR模型转换为两个单自变量AR模型,降低了建模的复杂程度.利用建立的二维AR模型对B级标准路面和实测路面进行重构,通过功率谱对比,验证了模型的正确性.基于上述一维和二维路面不平度AR模型以及Visual C++与Matlab混合编程方法,构建汽车三维虚拟道路重构软件系统,给出系统的框架结构.系统通过将路面不平度数据添加在路形上,可生成由规则化路面节点的三维坐标信息所构成的三维虚拟道路.通过对VPG、CarSim和ADAMS三种应用软件路面文件的格式进行分析,给出系统利用三维虚拟道路信息生成上述三种应用软件路面文件的方法.