基于配合约束的装配序列规划的遗传算法研究

为提高装配序列规划问题的寻优效率,提出了一种将装配约束条件和遗传算法相结合的求解方法.对配合约束进行了分类并给出每种类型特征尺寸的定义.在此基础上,引入特征标签的概念,用于描述零件的装配特征信息和配合约束关系.根据零件间特征标签的相似程度设计了可装配度函数,以度量装配的可行程度,并以该函数为基础构建了遗传算法的适应度函数.另外,为减少无用个体的数目,提出了基于配合约束的子代个体的保留策略,并以此为指导进行子代的有效性检验.最后,通过实例说明了该算法的有效性.     

基于优先约束关系的装配序列规划研究

利用联结图方法建立设备的装配关系模型,生成联结矩阵,并利用子装配体的概念对模型进行简化.利用联结图模型分析零件间的优先约束关系生成优先关系矩阵,利用优先约束矩阵生成设备的可行装配序列,为设备装配序列选优提供基础.     

基于约束代理的虚拟手装配研究

虚拟环境中缺少零件约束信息,从CAD系统中提取约束信息并根据虚拟装配系统的需求进行简化,采用添加约束代理实体的方法对约束信息进行表达.根据装配约束和约束代理实体的特点,三个有效的线面约束便可以对任意一个零件定位,对约束进行捕捉并对多个约束作用下零件的运动进行了分析.开发了虚拟手装配操作系统,操作人员能在约束的引导下顺利地完成产品的虚拟装配操作.     

基于约束的虚拟装配技术研究

为了实现基于约束的虚拟装配操作,给出了虚拟环境中装配约束的统一表达方法,以及约束与自由度的等价关系和运动自由度的归约等,提出了一套虚拟装配中的约束处理算法。首先,利用装配关系自动识别算法,判断两个零件几何约束元素之间的位姿关系是否在给定的误差范围内;其次,使用定位求解算法,使主动体零件在满足已经确认约束的基础上,以最小的位姿调整量满足新约束;最后,提出了基于广义坐标系的运动导航算法,根据装配零件满足的约束对其运动进行引导。这些算法已经应用于集成虚拟装配环境的系统中,实践证明它们能很好地支持集成虚拟装配环境的约束处理,实现了虚拟装配过程与实际装配过程的高度统一。     

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。     

计算机辅助装配顺序规划研究综述

首先对装配顺序的分类进行了综述,然后基于装配顺序规划的系统结构,从产品装配建模方法,装配顺序的产生,表示,评价及优化等角度,对目前该领域的国内外研究现状进行了分类和剖析,最后总结出今后计算机辅助装配顺序规划的研究发展方向。     

虚拟装配中基于生理约束的虚拟手建模与抓持规划

为控制虚拟手准确合理地完成虚拟零件的抓握动作,以方便快捷地实现虚拟装配仿真,在深入分析人手的解剖结构和关节运动生理约束的基础上,提出利用层次结构并借助三维虚拟现实软件EON,建立虚拟手几何模型和实现抓持控制的方法.该方法将手指简化为三关节连杆结构,采用逆向运动学方法,针对待拾取零件的位置计算出在目标位姿下各运动关节的角度值.进而利用关节插值方法,以迭代的方式实现对手部关节链上各个关节的运动控制,仿真结果验证了上述方法的可行性与实时性.     

基于全约束六自由度零件的机械产品虚拟装配方式研究

为了解决机械产品的虚拟装配模型在原始和改进设计过程中因零部件特征参数调整或约束关系变更而导致的模型干涉甚至崩溃问题,提出了一种全新的机械产品虚拟装配方式。该方式基于对机械产品功能组成的全面分析,找出与每一功能要素相对应的约束分解并构建合理的拓扑结构,在此拓扑结构的基础上,通过对零部件模型六自由度的全约束实现机械产品结构上的定位组合。探讨了支撑此装配方式的关键技术,并给出了具体的逻辑结构和实施流程。     

集成虚拟装配环境中的多约束导航技术研究

提出一种基于增量驱动和归约原理的多约束导航解算方法,该方法采用FOB的相对位姿变化量来驱动虚拟手、基于归约原理求解多约束运动导航,并将此方法应用于集成虚拟装配系统(IVAE)。实例表明,该方法能有效地处理FOB与虚拟手的位姿分离以及多约束作用下的运动导航问题。     

基于虚拟现实的装配工艺规划研究

对虚拟现实(Virtual reality, VR)环境下的产品装配规划进行了研究,分析了系统的功能结构,建立了系统的面向对象的UML(Unified modeling language,统一建模语言)模型,给出了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运动,建立了原型系统,为虚拟环境下的装配工艺规划奠定了基础。     

装配工艺规划后处理的研究与应用

装配工艺规划是产品装配活动中的一个关键环节 ,直接影响着产品的质量和装配费用。计算机辅助装配工艺规划 (CAAPP ,ComputerAidedAssemblyProcessPlanning)在一定程度上提高了装配工艺规划的效率 ,然而它并不能完成装配工艺规划中的所有活动。装配工艺规划后处理是装配工艺规划的重要组成部分 ,它作为CAAPP的有效补充 ,利用计算机辅助手段进一步提高了装配工艺规划的自动化水平。本文提出了装配工艺规划后处理的体系结构 ,并从装配信息建模、装配工艺文件的生成和装配资源共享与信息转换三个方面对其关键技术进行了较为系统的研究     

水平井牵引机器人虚拟装配规划研究

快捷的装配工艺是水平井牵引机器人使用与维护的有力保障.结合机器人的结构特点,研究装配顺序与装配路径规划方法,并针对自主研制的水平井牵引机器人,开发虚拟装配规划系统,验证规划算法的有效性.     

基于装配工艺规程的产品虚拟装配技术

描述了VPD环境下的产品装配模型，建立了产品装配模型的数据结构，定义了产品装配模型系统的结构组成及模块功能；参照加工工艺规程，提出了虚拟产品装配工艺规程的概念；结合挤塑模和轻型客车的虚拟装配、活塞连杆机构及发动机的运动过程，实现了基于真实动画感的VPD环境下的产品虚拟装配及虚拟工作过程仿真。     

虚拟装配设计系统的研究

着重描述了在虚拟装配的过程中,所涉及到的装配建模、模拟信息的预处理、装配“预计划”、虚拟装配设计和虚拟装配过程评价等关键技术。     

面向装配工艺规划与仿真的装配工具信息模型的研究

详细论述了装配工具信息模型建立的方法,研究了建立装配工具信息模型的相应策略,并以Pro/E为平台建立了相应的装配工具库系统并给出了搜索工具的算法流程.     

基于装配特征模块的虚拟自动装配方法研究

针对如何确定装配环境下待装配体特征之间的装配关系,提出了装配特征模块化的虚拟自动装配方法.通过分析单一零件和子装配体的装配特征,将装配特征分类存储为不同的功能模块,采用继承的方法,利用装配数据模块和装配关系模块实现装配,由此保持了设计过程中产品装配特征数据的一致性.以标准渐开线直齿圆柱齿轮为例详细介绍了这种方法的实用性和优越性.     

机械产品虚拟装配仿真技术的研究与应用

在Pro/ENGINEER参数化建模的基础上,根据其二次开发工具Pro/TOOLKIT应用程序,通过人机交互界面设计技术,可实现机械产品装配建模和装配仿真整个虚拟装配过程。     

面向装配序列规划的装配建模研究

在分析了层次树状模型与关系网络模型这两种装配模型结构的基础上，根据装配序列规划的要求，应用面向对象的方法建立了满足装配序列规划的产品装配信息模型，提出了相应的数据结构，为虚拟装配序列规划提供了合理的产品信息框架。     

Combination of robot control and assembly planning for a precision manipulator

This paper researches how to realize the automatic assembly operation on a two-finger precision manipulator. A multi-layer assembly support system is proposed. At the task-planning layer, based on the computer-aided design (CAD) model, the assembly sequence is first generated, and the information necessary for skill decomposition is also derived. Then, the assembly sequence is decomposed into robot skills at the skill-decomposition layer. These generated skills are managed and executed at the robot control layer. Experimental results show the feasibility and efficiency of the proposed system.