一种多垛型机器人码垛系统的设计

目的实现码垛设备能够满足多种垛型和特殊复杂垛型码垛的作业要求。方法研制一种多垛型机器人码垛系统,根据具体的设计要求,选用合适的工业机器人;采用一次抓取分批次放置的整体方案,设计具有分箱单独夹持功能的机器人夹具;研究各种垛型图样的共性,提出一种基于垛型数据结构的机器人码垛编程方法。结果该码垛系统能够适应多种垛型和各种复杂垛型码垛的工艺要求,运行稳定可靠,大大提高了生产效率;所设计的垛型数据结构包含了机器人搬运过程中的全部信息,更改和修改垛型时,无需更改机械结构,只需在线或者离线更新垛型数据结构即可。结论该码垛系统对垛型的适应能力强,对相关码垛设备的研制具有一定借鉴意义。     

强异构货物垛型稳定性分析及评估方法

目的 针对强异构货物垛型稳定性判定问题,提出一种稳定性计算方法。方法 首先运用静力学和动力学分析,建立物理模型,量化5个稳定性参数,定义定量评估垛型稳定性的指标——垂直稳定度和水平稳定度,然后分别采用中心骨架算法、分支定界算法、Extreme Point算法建立仿真垛型,对比货物的空间布局位置及布局效果,通过计算公式得到垂直稳定度和水平稳定度数值,对垛型的稳定性进行机理分析,最后,采用小规模纸箱实验,进一步验证公式的合理性。结果 提出的稳定度计算公式能有效用于强异构性垛型的稳定性评估与分析。结论 该方法对提高码垛算法的工程应用性,增强配平均衡性,防止货物在地面运输过程中倒垛,具有一定的参考价值。     

基于K-means与关键点的组合行李码放算法

目的为了解决当前航空行李码放流程中存在的劳动密集、效率低下的问题,开展行李码放算法研究。方法搭建含有重量、体积和货舱空间约束的航空行李码放数学模型,采用聚类、排序、关键点构建策略,设计一种K-means聚类与"关键点"思想相结合的组合式算法。结果采用100件真实旅客行李数据进行了实验,结果表明算法给出的布局方案规划合理,垛型左右两侧质量之差低于1%,满足了货舱的空间约束与载重平衡约束。结论算法具备在复杂环境下得到优良布局方案的能力,K-means聚类的引入也将机器学习领域的聚类算法引入装箱问题,架起了机器学习算法与传统装箱算法的桥梁,为今后装箱问题算法的设计提供了一条新思路。     

基于TAME-EDKT模型的适老化家电产品设计评价

目的 为解决适老化家电产品设计评价过程中指标集确定的非适老性、指标间相互作用关系的干扰性和权重值确定过程中忽略用户需求的片面性等问题,基于老年技术接受模型,提出一种综合评价模型方法。方法 首先,基于老年技术接受模型确定设计方案评价指标;其次,基于熵权法确定评价指标的初始权重,运用DEMATEL法确定指标之间的相互作用权重,以KANO模型进行权重调整,确定最终的指标权重,并基于TOPSIS法进行方案排序优选;最后,运用该方法进行适老化吸尘器设计方案优选,并进行对比验证。结论 该方法可有效确定适老化家电产品设计评价指标集的适老性,较好地考虑了指标间的相互作用关系及用户需求对指标权重的影响,并进一步完善适老化家电产品设计领域的理论研究。     

基于EAHP-FCE方法的民机修理级别确定模型

针对民机维修工程分析中修理级别分析（level of repair analysis,LORA）的研究,在民机维修保障体制特点的基础上综合考虑经济性和非经济性两个因素,对各类影响民机修理级别的评价因素进行综合分析。应用可拓层次分析法（extension analytic hierarchy process, EAHP）与模糊综合评价法（fuzzy comprehensive evaluation, FCE）建立了一种民机修理级别综合评价模型,并采用灰色关联分析法对比验证了模糊评估结果。在模型求解中,利用区间数取代点的值构建判断矩阵,求解各层次指标权重,采用模糊综合评价法求得模糊关系;将指标权重与模糊评估矩阵进行线性结合以求解复杂的多因子包容方程,归一确定最优方案;通过关联系数分析法对比验证可行性方案与理想方案的关联度。通过实例对提出的模型进行了验证,结果表明方案V₃为最佳方案,即修理级别为基地级,与工程文件中的指导基本一致,说明该模型有效可行。所建立的民机修理级别确定模型完善了修理级别分析理论,能够为航空制造商和航空公司在飞机设计和使用阶段对飞机修理级别确定提供参考。     

码垛机器人多箱抓取末端执行器设计与实现

目的为了提高码垛效率,设计一种能够满足多种产品规格的码垛机器人末端执行器多箱抓取装置,并通过编程实现码垛控制。方法详细分析末端执行器的结构设计,借助Solid Works软件平台完成执行器的三维模型。完成真空吸附回路的设计以及真空吸盘的选型计算,最后通过PLC编程完成产品位置点的计算,并进行实验验证。结果末端执行器依垛型规划软件的垛型高效地完成了多箱抓取任务。结论此真空吸附式末端执行器具有较高的实用性,能提高码垛效率。     

基于机器视觉检测的码垛机器人控制系统设计

目的为了提高码垛机器人对码放物品的自我分辨能力,提高码放效率,提出一种基于机器视觉检测的包装码垛机器人控制系统。方法首先分析机器视觉码垛机器人工作过程,基于工业控制计算机和图像采集卡设计码垛机器人控制系统,提出控制系统的硬件设计和软件设计。同时对机器视觉采集到的图像进行滤波、分割等图像处理,以提高机器人的视觉检测效率。结果实验结果表明,机器视觉码垛机器人的漏抓率为0,误抓率小于0.5%。结论该控制系统有效解决了规则物品的分类码放,实现了高效的物品码放。     

重视熵权的供应商选择DEA/TOPSIS联合方法

通过分析和总结供应链环境下战略供应商评价选择的准则、指标和方法,以供应链核心企业选择战略性供应商为目标,提出了战略性供应商评价的指标体系.研究了一种新的DEA模型,首先利用熵权法为各指标确定一个权重,然后利用线性加权方法将其与C2R模型的自由权重合成生成综合权重,并使用DEA/TOPSIS联合方法解决供应商选择问题,克服了DEA法与TOPSIS法单独应用时各自存在的不足.实证分析证明了该模型及方法的有效性,并为重视熵权的DEA/TOPSIS联合法在多目标规划中的运用提供了依据与参考.     

基于DEMATEL-SEWM云模型的露天矿爆破效果评价方法及应用

为了更好处理爆破效果评价中语言模糊性和评价等级定量分析随机性,建立了基于DEMATEL-SEWM的露天矿爆破效果云模型评价方法。运用DEMATEL（决策实验室分析法）和SEWM（结构熵权法）,计算爆破效果评价指标的权重系数,客观反映了指标之间相互关联和指标权重判断差异程度对指标权重的影响。利用云模型特征值E_x、E_n和H_e,客观地描述了爆破效果评价过程中随机性和模糊性。考虑各类指标权重的影响,分析爆破效果综合隶属程度,依据最大隶属度原则确定露天矿爆破效果的评价等级,较好地实现爆破效果评价中定性概念模糊随机性的定量直观表征。运用该模型对某露天矿爆破效果进行了评价,结果表明：各个指标的混合权重分别为0.101、0.102、0.154、0.163、0.128、0.112、0.132、0.107,由权重的大小可知,炸药单耗、大块率和振动速度三个指标对爆破效果影响较大;炸药单耗的原因度为1.2961,其他指标的原因度均小于零,炸药单耗为原因要素,是改善爆破效果的关键要素;四次爆破效果的综合隶属度分别为0.358、0.339、0.36...     

基于改进模糊算法的污水源热泵系统运行能效评价

针对传统的模糊评价方法存在多因素耦合和专家打分不一致的问题,提出了一种改进的模糊评价方法以提高评价指标权重计算的准确性。将层次分析法、三标度法和拟优一致判断矩阵结合改进模糊评价模型,免去了一致性检验这一环节,以沈阳沈抚新区一处综合建筑为例,构建污水源热泵系统运行能效评价指标体系,结果表明,一级指标的排序分别为经济效益,权重0.501,环境效益指标,权重0.303,社会效益指标最低。二级指标中,热源效率权值最高为0.217,是影响目标集中供热系统运行能效的最主要因素,优化热源配置可以更好地挖掘节能潜力,其次应适当增大系统运行时热水供回水温差。     

基于DELMIA的民机内饰虚拟维修仿真与评价方法

目的 针对传统民机内饰维修困难且成本大的问题,构建民机虚拟维修仿真与评价体系,提出基于DELMIA的虚拟维修仿真与评价优化方法。方法 首先对维修任务仿真动作进行分解,并对维修操作阶段进行划分,根据不同阶段动作进行特性分析,完成操作区的划分;其次针对不同区域再次进行维修动作类型的划分,按照不同类型分别进行虚拟仿真操作;再次基于DELMIA仿真结果中提取的关键帧进行各指标分析,得到单项评估的结果;最后基于MATLAB平台完成上述多种人机因素的综合评估权重向量并计算出各关键帧结果,输出人机工效综合评估可视图和报告,给出可优化方向。结果 依靠项目支撑对某型号民机内饰行李箱维修仿真进行案例验证,表明该方法能够系统地完成民机内饰典型部件的维修仿真分析任务,并给出明确的维修优化方向。结论 新方法体系的提出有助于民机内饰虚拟维修仿真的效率及综合评估可靠性的提高。     

货物在公路运输中减振性能的综合评价模型

目的研究多精密仪器货物包装减振性能的评价模型。方法以多精密仪器货物减振系统为例,研究多精密仪器货物在公路运输时共振破损和冲击破损的破损机理,得出货物在共振破损下的减振效率和冲击破损下的冲击破损概率,然后结合各精密仪器的脆值,建立各精密仪器在货物系统中的权重,最后将共振破损和冲击破损概率分别与权重作向量点乘运算,得到共振破损和冲击破损下各仪器减振效果的综合评价结果。结果算例货物系统精密仪器1在4种激励综合作用下的减振效果最好(0.39),而在冲击破损中精密仪器1的效果最差(0.21)。结论精密仪器1的抗共振性能很好,但抗冲击性很差,需要对其减振系统的性能参数进行改进和优化。     

新型3T1R并联机器人机构运动学分析与参数优化

目的 针对生产线码垛作业货物搬运需求,设计一种3T1R码垛并联机器人机构.方法 利用方位特征方程分析机器人机构的自由度、耦合度、方位特征集等拓扑结构特性.根据运动副的构型建立运动学逆解模型,考虑到码垛机器人运动范围的精度需求,采用一种新型的数值搜索法实现并联机构工作空间的快速高效搜索,同时,分析结构参数对工作空间体积的影响,选择鲸鱼优化算法对结构参数进行最优化设计.结果 分析得到的机构工作空间较大且连续性较好,新型的数值搜索法可快速有效地搜索,得到准确的工作空间边界.结论 优化后的并联机构具有良好的工作空间和较好的应用前景.     

复合材料货舱地板立柱压溃响应试验

复合材料已经在民用飞机结构上得到广泛应用,并逐渐应用到主承力结构中,复合材料的脆性特点给飞机的适坠性设计和评估提出了新的挑战。复合材料机身货舱地板支撑立柱作为坠撞过程中的重要吸能元件,对机身结构抗坠撞性能有重要影响。复合材料货舱地板支撑立柱在压溃失效模式下吸收的能量明显多于整体弯曲失效模式。根据民用飞机复合材料货舱地板立柱的设计需求,对不同试件触发模式、高度、截面形式、截面面积等设计参数变化的T700GC碳纤维/环氧树脂复合材料立柱开展准静态和动态压溃试验,得到立柱吸能特性的关键影响参数和设计因子。      

基于分布重心的分拣码垛桁架机械手系统货位分配优化

目的 提高大规模定制化按单生产应用场景下桁架机械手分拣码垛下线成品的作业效率。方法 提出一种基于分布重心法的播种区货位分配法,针对分拣码垛桁架机械手系统的工作特点,建立设备分拣任务总时间数学模型,将其归结为以最小桁架机械手带载水平移动总时间为目标的播种区货位分配问题。根据待拣订单货品的初始数量和位置,构建订单–货品分布重心矩阵。在此基础上,依据分布重心系数由大到小的顺序对播种区内的货位进行订单分配。结果 与货位随机分配法相比,采用分布重心法可以将桁架机械手带载水平移动时间平均缩短约28.14%,分拣任务总时间平均缩短约5.78%。结论 通过货位分配的优化,有效缩短了桁架机械手完成分拣任务的时间,提高了系统分拣效率。     

基于模糊综合评价法的可控震源振动器平板疲劳可靠性分析与优化

平板作为可控震源振动器的核心部件,其焊接部位的疲劳可靠性直接影响其自身的使用寿命和地震信号的激发品质.为了准确得到振动器平板焊接部位的疲劳可靠性,基于模糊综合评价法对其进行可靠性分析.首先,确定振动器平板疲劳可靠性影响因素的集合,并通过多位专家打分评估的方式建立影响因素的权重矩阵和评价矩阵,进而得到平板疲劳可靠性的模糊...     

Aircraft Combat Survivability Estimation and Synthetic Tradeoff Methods

A new concept is proposed that susceptibility, vulnerability, reliability, maintainability and supportability should be essential factors of aircraft combat survivability. A weight coefficient method and a synthetic method are proposed to estimate aircraft combat survivability based on the essential factors. Considering that it takes cost to enhance aircraft combat survivability, a synthetic tradeoff model between aircraft combat survivability and life cycle cost is built. The aircraft combat survivability estimation methods and synthetic tradeoff with a life cycle cost model will be helpful for aircraft combat survivability design and enhancement.     

基于TRIZ解决航空航天用吸波贴片成本高的问题

目的 解决隐身飞机在飞行过程中因吸波贴片自身过重产生巨大的飞行成本,吸波贴片在飞行条件下易产生划痕、损伤、材料损耗快,以及因修复工序复杂、耗时长产生大量维护费用等问题。方法 应用TRIZ理论进行分析求解,通过采用功能模型分析、因果分析等找到航空航天用吸波贴片成本高的关键缺陷,利用技术矛盾分析、物理矛盾分析、物场模型及标准解、小人法等工具得到多个解决方案。经过综合评估最终找到经济、易于实现的解决方案。结果 通过运用TRIZ理论,并且通过综合评价找到了减少吸波贴片成本的最优方案：吸波贴片中的吸波体由掺杂杂原子的石墨烯构成了多孔结构,增加了其吸波性能;再将材料与自愈合材料相结合,增加其自愈能力,从而得到吸波性能好、质量小、自愈合能力强的吸波贴片。结论 文中得出的结果对减少隐身战机吸波贴片成本的研究具有一定的理论指导意义,有助于减少高集成设备过多对人类及环境产生的危害。