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。     

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...     

基于加权启发式遗传算法的装配序列规划

传统遗传算法求解装配序列规划问题时会在初始化过程中产生大量非可行序列,影响求解速度并且导致最终得到的规划解质量不高.针对该问题,通过在初始化过程中加入启发式算子和基于无向图的广度优先搜索策略,保证了初始化个体的可行度和高适应度;在此基础上,对装配规划问题的特征重新对选择、交叉和变异算子进行了设计.实验表明,改进后的算法具有更好的稳定性和高效性,并且算法执行过程中不需要注入人工信息,使得装配过程更加自动化.     

装配序列规划问题的Benchmark生成算法

装配序列规划本质上是一个NP组合优化问题,由于缺乏Benchmark,使得研究者在提出装配序列规划算法时难以对算法的优劣进行衡量.针对该问题,借鉴索玛立方体中将若干单位立方块组合成不同几何体的思想,在主要由连接矩阵和干涉矩阵构成的装配体模型表示法的基础上,设计了自动生成装配体和提取其模型数据的算法,并通过实验证明了算法的正确性.最后利用Matlab编程开发了该Benchmark自动生成系统,可以为装配序列规划算法提供有效的输入数据,进而对算法进行评价.     

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.     

基于蚁群算法的选择性拆卸序列规划研究

为提高选择性拆卸序列规划的效率,提出了基于蚁群算法的选择性拆卸序列规划方法.建立混合优先关系图,表达了产品各零部件间的几何约束关系和拆卸过程中的稳定性影响.针对拆卸目标件,基于混合优先关系图获取拆卸零件集合,保证准确、快速地拆卸目标零件.运用动态候选集合策略限制蚁群的搜索空间,构建了能快速求解的目标件拆卸序列规划方法.最后通过实例验证了所构建方法的有效性和可行性.该方法充分考虑装配过程中的几何关系约束和装配过程中稳定性的影响,使所得解更具有实际指导意义.     

基于模糊评判的装配序列生成

利用模糊逻辑用于优化装配序列生成的方法,在讨论装配序列评价特点的基础上,分析了影响装配序列产生的6个重要因素;根据模糊集理论建立了这些因素的隶属度函数,建立了评价装配序列“易于装配”的综合标准,给出了评价指标规范化计算方法。通过对满足优先约束集的零件,产生当前可分解零件集,根据“易于装配”综合标准判优进行逐层分解,产生优化装配序列。最后应用飞机发动机装配实例验证该装配序列规划方法的有效性。     

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.     

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。     

Optimization of Wind Turbine Hub Assembly Sequence Based on Intelligent Algorithm

A method for hub assembly sequence planning oriented to the fixed position layout is proposed. An assembly relationship model was constructed to describe the relationship between hub assembly components and workstations, considering the layout of the hub assembly line and process constraints, including the assembly precedence matrix, workstation assembly capability table and criticality table of components. The evaluation mechanism for the assembly sequence was established. Values from the evaluation functions with engineering significance were used to select the optimal assembly sequence from the perspective of assembly time, assembly index and assembly path distance. In function, the criticality of components was introduced into the traditional assemblability index, comparing the multi-objective dragonfly algorithm (MODA) with non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ (NSGA-Ⅱ) to complete the assembly sequence planning and assignment for workstations. The optimized results show that the presented method is feasible and efficient for solving the hub assembly sequence planning problem.     

面向机器人装配的并行设计系统研究

在现有ＣＡＤ系统的基础上,开发一面向机器人装配的并行设计系统,在此系统中,计算机辅助装配工艺规则和面向装栩的设计成为产品设计过程的组成部分,通过采用在设计过程的各阶段实地评价产品可装栩性的策略,实现面向装配的设计对产品设计过程的支持,并且给出一个在设计过程中优化产品装配序列的算法。     

装配序列规划的DNA计算及其仿真

为了解决装配序列规划中的NP问题,引入DNA计算的方法进行最优装配序列求解.依据信息论中信息熵的概念,采用信息分解转换法提取装配体信息,提出用装配信息熵评价零件之间的关联,将装配序列规划问题转化为求最小Hamilton回路问题.研究了DNA计算理论,并给出了利用DNA计算求解最优装配序列的步骤.设计了DNA计算的仿真模...     

Research of the Assembly Model Based on Petri Net

Assembly model plans an important role in assembly sequence planning.Flexible assembly system (FAS) is a dis- crete event system (DES),so Petri net,as an important analytical tool for the DES,is used for modeling of an FAS.All of the feasible assembly sequences can be obtained by firing the Petri net model.In order to enhancing the efficiency of the assembly sequence planning,knowledge-based Petri net,combining an usual Petri net with expert's knowledge and experiences,is proposed to con- struct the assembly model.So the feasible assembly sequences can be reduced greatly,and the optimum assembly sequence could be generated without the combinatorial explosion of solutions.     

一种集成装配过程信息的装配建模方法

装配工装、装配夹具、装配工具和装配操作等装配过程信息的参与对产品装配顺序有直接的影响，为了获得合理的装配顺序，需要在装配模型中描述装配过程信息。文中提出了一种集成装配过程信息的装配建模方法，在分析了装配单元、装配过程信息在产品装配过程中引入和退出装配环境的优先关系基础上，基于有向图和无向图的连接图模型建立了集成装配过程信息的装配模型，并采用邻接矩阵表示法对装配模型进行了表示。该模型有利于装配工艺经验的表达和产品的装配工艺规划。采用实例验证了该方法，并已在某型飞机机翼装配工艺规划中得到了应用。     

三维数字化装配工艺系统的研究

装配工艺规划是一项复杂的任务．传统的计算机辅助工艺规划系统都是二维的,目前国内外尚无成熟的三维数字化装配工艺系统出现．以作者为某工厂开发的“涡轮泵三维数字化装配工艺系统”为例,规划了系统的体系结构,建立了集成化的装配模型,并研究了系统实现中的关键技术．采用几何推理和人工知识相结合的方法进行装配顺序规划,探讨了路径规划和碰撞检测问题,最后实现了三维环境下产品的交互式工艺规划及仿真．     

基于摹加代数优化的装配线平衡方法

基于摹加代数,将一类装配线平衡问题转化为TSP问题。在摹加运算的基础上,将装配线平衡问题的优先关系图转化为混合图中的TSP问题,通过案例演示,以改进的遗传算法为求解混合图中的TSP算法,以路径最短为目标函数,利用随机变异跳出局部最优,最终结果收敛于全局最优或近似全局最优。