基于蚁群算法的改进装配序列规划方法

机械产品的装配序列直接影响到产品质量和成本,装配序列规划是产品设计的重要内容.为快速实现产品装配序列规划,根据零部件间的装配优先关系,提出了一种改进的装配序列规划方法,并基于蚁群算法予以实现.该方法充分考虑装配过程中的几何约束关系,并引入稳定性、装配经验等因素的影响,以稳定性、装配经验、装配工具和方向的改变次数为影响因子构建优化目标评价体系,使所得解更具有实际指导意义.在求解过程中,根据几何约束关系运用动态候选集合策略限制蚁群的搜索空间,提高了搜索效率;考虑稳定性因素的影响改进了蚁群的状态转移规则,同时引入局部-全局信息素更新规则,保证了蚁群获得最优或近优解.最后,通过实例研究验证了算法的可行性和高效性.     

装配序列规划的一种改进蚁群算法

在当前的基于蚁群算法的装配／拆卸序列规划研究中，装配／拆卸序列都是在假设整个产品中各个零件处于失重的情况下生成的，没有考虑零件稳定性，导致生成的序列不能完全反映工程情况。针对这个问题，提出了使用扩展支撑矩阵来判断稳定性的思想；对蚁群算法的转移概率表达式、成本函数及信息素更新表达式进行了相应的改进，建立了装配序列规划问题一种改进蚁群算法。实例仿真实验结果表明：改进蚁群算法较之于已有的蚁群算法和遗传算法更为高效，所得到的解更具有工程意义。     

装配序列规划的一种改进蚁群算法

在当前的基于蚁群算法的装配／拆卸序列规划研究中,装配／拆卸序列都是在假设整个产品中 各个零件处于失重的情况下生成的,没有考虑零件稳定性,导致生成的序列不能完全反映工程情况。针 对这个问题,提出了使用扩展支撑矩阵来判断稳定性的思想;对蚁群算法的转移概率表达式、成本函数 及信息素更新表达式进行了相应的改进,建立了装配序列规划问题一种改进蚁群算法。实例仿真实验结 果表明:改进蚁群算法较之于已有的蚁群算法和遗传算法更为高效,所得到的解更具有工程意义。     

基于蚁群算法的装配序列生成策略

用有向图模型描述零件之间的优先关系,构建了装配关系矩阵.基于该矩阵,将蚁群算法用于生成可行、优化的装配序列,并对算法进行了改造:设计了满足优先关系的“可行转移范围”,直接在优先关系的指导下构造序列;提出了信息素惩罚蒸发策略,对不可行解进行惩罚,帮助“蚁群”避开无效序列;根据装配序列规划的特点,对信息素的释放策略进行了改进.最后通过实例验证了算法的实用性.     

子装配体自动识别的装配混合G图模型法

为了在大规模装配序列规划时准确有效地识别生成子装配体,提出了 一种构建装配混合G图模型实现自动识别子装配体的方法.该方法根据装配体建立包含装配联接关系语义与装配优先关系语义的装配混合G图模型.通过装配混合G图模型对装配关系语义进行数学转化生成相应装配关系矩阵.给出了基于装配混合G图判别子装配体的条件.结合装配关系矩阵与...     

位姿空间方法在装配规划中的应用

描述了位姿空间方法在装配路径规划和装配序列规划中的应用。用具有位置分量和方向分量的特征元素描述物体,和方向分量相互匹配的特征元素对计算物体间Ｃ－空间障碍,由零件在产品装配模型中的几何约束生成局部拆卸方向和全局拆卸方向,构造并搜索产品分解树生成装配序列,在考虑拆卸方向前提下运用位姿空间方法,以目标的可见性测试和改进的具有动态栅格和动态步和的Ａ＾＊算法,推导当前装配（拆卸）零件在固定姿态下由装配起点到     

考虑产品故障特征的目标选择性拆卸序列规划

针对实际拆卸过程中产品质量的不确定性和模糊性问题,特别是产品普遍存在的故障问题,对拆卸序列方案选择的影响,提出了考虑产品故障特征的目标选择性拆卸序列规划方法.为便于表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型;通过提取产品故障特征,构建了产品故障矩阵,并运用专家意见法推导了零部件故障特征与拆卸模型元素的关联度矩阵;为更新拆卸混合图模型,运用模糊三角函数确定了零部件故障特征对拆卸模型元素的影响度,并根据影响度和专家阈值对拆卸模型元素与拆卸信息进行修正以得到故障拆卸混合图模型;最终,基于产品的故障拆卸混合图模型结合拆卸序列优化算法生成了最优的拆卸序列方案.本文以涡轮减速器为例对所提方法进行了验证,结果表明该方法更切合实际的拆卸过程,较好地解决了产品故障对拆卸造成的模糊影响,极大地提高了拆卸序列方案的可行性和拆卸效率,降低了拆卸的盲目性,案例证明所提方法对于解决拆卸序列规划问题更切实有效.     

引入基因修复技术的产品装配序列规划方法

将基于遗传学原理的基因修复技术引入用于求解装配序列规划问题的遗传算法,该算法采用基因组描述装配过程中的零部件顺序信息,通过建立先序关系矩阵描述装配过程中零部件的装配优先关系及几何可行性约束.利用基因"修复"操作,将子代个体中违反先序约束的基因"修复"为有效基因,从而保证了整个种群的基因多样性,避免了进化过早地收敛于局部最优解,使得最终结果的评价指标更优.某二级减速器的装配规划实例表明,该方法是一种具有工程实际意义的产品装配序列规划方法.     

基于识别关键件的子装配体识别方法

为避免在复杂产品装配序列规划过程中出现过度的组合爆炸,同时基于产品无向连接图和子装配体约束要求,提出一种新的子装配体识别方法。通过产品零件的无向连接图,找出复杂产品中的"连接关键件"和"识别关键件",用于区分不同的零件连接集合;通过子装配体的稳定性检验及矫正、独立无冲突性检验及矫正,找出复杂产品中的有效子装配体;采用深度搜索策略生成每个子装配体的装配序列,得到复杂产品的装配树结构。通过某齿轮油泵模型的实例演示,证明了子装配体识别方法的有效性。     

装配规划中产品零件的拆卸处理

产品零件之间通过接触与紧固方式联系在一起，形成装配连接图，本文的目的就是根据产品装配连接图，考虑到零件之间的接触与紧固形式，给出一种产品零件的拆卸处理方法，该方法能有效地将不同的产品拆分，并在微机上得以实现，为产品的装配规划中自动的生成优先约束提供一种有效的方法。     

装配体拆卸序列的自动生成及优化研究

废弃装配体的拆卸序列优化问题是目前绿色制造的研究重点之一。提出建立装配体的干涉一自由矩阵、“拆卸楔”概念和算法，据此计算各个零件从装配体上可以拆卸下来的方向和次序。依据遗传算法原理，提出面向装配体拆卸序列自动生成及优化的计算模型。在此基础上，依据初始输入的若干拆卸序列和其它控制参数，由程序搜寻几何上可行的最佳拆卸序列。这里是以装配体在拆卸过程中具有最少的换向次数为优化目标。通过一系列的实例验证，证明了此方法切实可行。     

机电产品拆卸回收模型及其拆卸序列生成

基于有向图和分类约束的思想 ,提出了两类约束的概念 ,建立了一种具有层次化、模块化特点的机电产品分类有向约束图模型 ;并结合具体产品 ,讨论了分类有向约束图模型在拆卸序列生成过程中的应用 .研究结果表明 :分类有向约束图模型可有效筛选掉不合理的拆卸序列 ,减少拆卸过程中搜索拆卸目标的工作量 ,避免拆卸方案组合爆炸 ,降低拆卸序列生成的复杂程度 .     

基于遗传蚁群算法的复杂产品装配顺序规划方法

合理的装配顺序能有效地提高装配效率,复杂产品的装配过程需要大量装配资源的支持,对其进行装配顺序规划需要充分考虑装配资源的角色作用且计算繁琐.文中提出一种在装配资源约束下基于遗传蚁群算法的复杂产品装配顺序规划方法,集成装配过程中的装配零(组)件以及相关装配资源信息,研究面向装配零(组)件与装配资源的基因染色体编码方式、适应度函数表达形式以及信息素更新机制,建立起了整个遗传蚁群算法应用在复杂产品装配规划过程中的流程.以某型飞机组件装配为例验证了技术的有效性.     

基于改进蚁群算法的设备拆卸序列规划及系统仿真

针对复杂设备拆解面临的组合爆炸与搜索爆炸使用传统的方法难以解决的问题,基于设备装配体装配信息进行建模并给出设备零部件之间干涉矩阵及连接矩阵求解方法。以拆解设备的拆卸方向与拆卸工具的改变次数最少为优化目标,构造优化函数模型,用改进蚁群算法对拆卸序列进行优化求解。以常用设备油泵为例,对拆卸序列进行求解,最终得出满足优化目标的拆卸序列。并应用于油泵的拆装仿真,将其拆解过程置于开发的在线系统平台,可实时在线观看学习。     

基于定性立体模型的产品可拆卸性分析方法

装配规划贯穿产品设计的整个过程.传统的方法基于定量模型,无法在概念设计阶段分析出产品的可拆卸性.针对概念设计阶段产品信息不完全的特点,提出了基于定性立体模型的产品可拆卸性分析方法,给出了基于领域和领域关系的定性立体模型,推导出定性装配模型;初步确定了其系统构成的3大部分:拆卸规划器、约束求解器和真理维护器,并以一简单装配件为例进行了实例应用分析.     

多重故障驱动的再制造并行拆卸序列规划方法

为了克服由故障导致的连接失效、不可拆卸对拆卸序列的影响,提出多重故障驱动的再制造并行拆卸序列规划（RPDSP）方法. 通过分析零件的不可拆卸性以及故障特征,构建层次式多重故障传递链模型,描述产品零部间的故障类型、故障程度、报废程度、回收决策、拆卸模式等信息. 为了方便计算机编程,应用多色集合理论对模型进行数学描述,映射为多重故障信息传递多色模型,通过多色推理识别出零部件的拆卸模式. 将零件故障信息融入拆卸模型,建立可破坏性拆卸信息模型,并推导出可拆卸性条件. 为了表示零件可破坏信息,提出包含拆卸节点层和破坏约束层的多层染色体编码方法. 设计考虑零部件回收决策的初始种群获取方法以剔除不合理序列,通过选择、交叉、变异等进化机制实现多重故障驱动的可破坏再制造并行拆卸序列寻优. 以波轮式洗衣机为案例验证所提方法的可行性和有效性.     

基于三维模型的装配技术研究

分析了虚拟装配的重要意义,提出了基于三维模型的装配规划的系统结构,并对其中的装配信息建模、装配序列规划、干涉检测、装配序列评价等关键技术做了具体的介绍。基于拆卸思想．采用几何推理与经验知识相结合的方法,交互生成装配序列和装配路径,用于形象、直观地指导现场装配。     

面向多品种小批量产品的装配顺序分析

在分析总结以往学者对装配顺序规划研究的基础上，针对多品种小批量产品装配的生产实践活动，为提高装配顺序分析的自动化水平，提出了一种基于人机交互的装配顺序规划方法，该方法在子装配或组件预识别的基础上，采用割集法将产品进行拆分，在零件几何优先关系建立的基础上，基于人机交互建立产品工艺优先关系。本文给出了子装配自动识别的程序框图及装配顺序生成的程序框图。     

基于约束关系图的零件装夹规划

针对工艺规程设计中的计算机辅助装夹规划问题,提出了一种基于约束关系图的零件装夹规划.该规划根据零件加工特征的刀具接近方向生成零件的装夹方案集,并通过特征间的几何公差约束筛选出零件装夹规划的优化方案.实例分析表明,该方法有效可行,可为制定计算机辅助工艺路线提供参考.     

机电产品拆卸回收模型及其拆卸序列生成

基于有向图和分类约束的思想，提出了两类约束的概念，建立了一种具有层次化、模块化特点的机电产品分类有向约束图模型；并结合具体产品，讨论了分类有向约束图模型在拆卸序列生成过程中的应用，研究结果表明：分类有向约束图模型可有效筛选掉不合理的拆卸序列，减少拆卸过程中搜索拆卸目标的工作量，避免拆卸方案组合爆炸，降低拆卸序列生成的复杂程度。