平行分度凸轮机构建模与运动仿真分析研究

针对平行分度凸轮机构设计和验证问题,提出一种平行分度凸轮建模和分度机构运动仿真分析方法。通过对平行分度凸轮机构的分度运动进行分析,利用齐次坐标变换法建立平行分度凸轮轮廓曲面数学模型,软件编程采集轮廓曲面数据点,用Creo建立机构三维模型并装配后输出到Adams,建立机构虚拟样机并进行运动学特性仿真。对仿真数据绘制的运动规律特性曲线与理论曲线进行对比分析。结果表明,角加速度曲线波动较大,机构存在的冲击和振荡,主要位于不同的滚子退出和进入啮合阶段与不同滚子工作轮廓曲线交接处;给出对应的设计改进和加工措施,即采用圆角过渡工作轮廓曲线交点、提高轮廓曲线数据点采样精度、选择合适的运动规律及样条曲线插补加工轮廓曲面能减少机构运动的冲击和振荡。     

自动导引车系统实时多属性任务调度方法

针对制造系统环境下自动导引车系统任务调度问题,提出一种实时多属性任务调度方法;建立综合考虑加工子系统和搬运子系统的制造系统模型;采用输入输出缓冲区状态等系统属性衡量搬运任务的紧迫性,暂时禁止搬运非紧急任务以提高加工子系统的效率;为避免制造系统出现死锁,在调度过程中采用启发式调度规则临时禁止一些关键任务;为提高搬运子系统的效率,将空载路程作为任务分配的依据。仿真结果表明,与三种常用调度方法相比,所提方法具有更好的整体性能。     

基于分开-合并的激光雷达距离图像特征提取

针对移动机器人依靠激光雷达感知环境的问题,提出一种基于分开-合并框架的直线特征提取算法。在分开阶段,用IEPF（iterative end point fit）算法对采集的激光雷达数据集合进行递归分割。在合并阶段,对由两相邻数据集合构成的新集合同时用EPF（end point fit）算法和总体最小二乘法进行拟合,如果两种拟合误差分别小于各自的阈值,则合并两个集合。合并阶段是一个递归过程,直到所有的两相邻数据集合都不满足上述合并条件才终止算法。对比实验结果表明,该算法大大降低了IEPF算法固定阈值所带来的过分割和欠分割的可能性,得到了很好的直线特征提取结果。     

考虑任务行程时间的多载量自动导引车系统防死锁任务调度

针对多载量自动导引车（AGV）系统的任务调度和缓冲区死锁问题,提出了考虑任务行程时间的防死锁任务调度方案。以最小化延迟率和交通负荷不均衡度为目标,建立了任务调度模型;分析了任务调度中的实际约束,并在任务行程时间约束下构建了预测模型;针对任务调度模型,提出了一种基于人工免疫-灰狼优化（AI-GWO）算法的多目标防死锁任务调度方法,利用死锁避免规则禁止即将引发工位缓冲区死锁的任务运行,并融合AI-GWO算法对任务执行顺序进行多目标优化;最后,根据AGV负载均衡度进行AGV任务分配。仿真结果表明,上述任务行程时间预测模型具有较高的准确率,任务调度模型及防死锁调度方法具有较好的优化性能和计算效率,从而显著提高了物流系统的任务准时率和路径网络的交通负荷均衡度。     

自动导引车系统避碰及环路死锁控制方法

为了避免单向导引路径网络中各自动导引车间发生碰撞及系统死锁,以基于单向导引路径网络的自动导引车系统为研究对象,提出一种避免自动导引车间碰撞的避碰方法。针对基于单向导引路径的自动导引车系统特点,建立了基于有向图的自动导引车系统运行状态模型,基于该模型提出一种环路死锁搜索方法。定义了包括单环路和多环路死锁临界状态的环路死锁临界状态概念,针对两种环路死锁临界状态,设计了对应的死锁控制策略。通过仿真证明了所提方法的有效性。     

基于Plant Simulation的汽车内饰线运行参数优化方法研究

针对汽车内饰线易因开动率预估不准确导致实际产能与规划产能相差较大的难题,将二分法迭代优化与仿真分析相结合,提出了一种基于Plant Simulation的汽车内饰线运行参数优化方法。首先,根据汽车内饰线的工作原理及运行流程,利用Plant Simulation软件建立其仿真模型;其次,以预估开动率作为目标优化参数,通过二分法逐步产生新的预估开动率,根据规划产能更新生产节拍、工艺段速度和最佳滑板数等运行参数,利用仿真模型统计新参数作用下实际开动率和实际产能等指标,通过迭代逐步提升预估开动率与实际开动率的一致性,实现对汽车内饰线运行参数的优化;最后,以国内某新能源汽车内饰线的规划设计为例,证明了所提出优化方法的有效性。该研究可为汽车内饰线的产能分析及优化提供指导,具有较好的工程应用价值。     

一种柔性作业车间环境下单向导引路径网络设计方法

针对柔性作业车间环境下自动导引车系统单向导引路径网络设计问题,以最小化最大完工时间为目标,提出一种改进的小生境遗传算法.该算法每条染色体由单向路径网络染色体和工序染色体两部分组成,分别表示各路径段方向和可行调度序列.针对两种染色体设计相应的交叉与变异算子,并通过邻域搜索操作提高了算法的收敛速度.为了保持种群的多样性,综合运用小生境技术和精英保留策略.试验结果验证了该算法的有效性.     

基于遗传算法的自动导引车系统数量配置方法研究

为确定自动导引车系统所需AGV数量,提出了一种基于遗传算法将数学分析与计算机仿真相结合的方法.首先以任务产生节拍,AGV导引路径网络布局、AGV调度策略等为约束,建立了估算AGV数量的数学模型,针对问题的复杂度,通过遗传算法求解此模型.然后利用计算机仿真模型模拟AGVS运行状态,通过仿真模型反映交通状况对系统的影响,并根据蓄电池充电特性确定备用AGV的数量.最后通过应用实例验证了所提设计方法的可行性和有效性.