面向重构的装配模型研究

分析了层次结构与网络结构两种装配模型，根据装配模型的应用需求，应用面向对象方法建立了满足装配信息重构与重用的信息模型，提出了相应的数据重构算法。为虚拟装配系统开发提供了合理的信息组织框架。     

基于XML的可重构装配模型

产品装配模型是实现网络化协同虚拟装配的核心内容。针对网络化协同虚拟装配环境对装配模型的重构与共享的需求,提出了应用XML技术表达与处理可重构装配模型的方法。论述了可重构装配模型的对象结构和XML语言描述,并说明了相应的数据重构和共享的处理方法。为网络化协同虚拟装配系统开发提供了模型方案。     

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。     

面向大型产品装配序列规划的分类方法研究

讨论了在对大型产品进行装配序列规划时 ,为了简化装配序列产生过程 ,需要对待装配大型产品按操作复杂度分成两类 ,即复杂装配部分和简单装配部分 ,复杂部分进行虚拟装配规划 ,简单部分进行自动装配规划。分类时 ,首先对装配产品进行子装配体识别以得到组件 ,然后利用分类算法将组件分为两类。     

面向协同装配规划的信息模型研究

为解决复杂产品的装配设计团队和装配规划团队间的协同工作,提出了装配结点概念,用以集成描述产品装配信息,利用装配结建立了产品的装配联系图模型,通过图模型中顶点和边的属性,分别独立描述零件和装配信息.给出了一个基于割顶点的装配联系图层次分解算法,构建了基于共享零件的产品结构层次树模型.基于结构层次树模型,描述了协同装配规划中的协同工作信息.利用实例说明了面向协同装配规划的信息建模过程及模型的有效性.     

可重构装配系统建模

提出可重构装配系统的概念，采用面向对象的知识着色时间Petri网(KTCOPN)建立可重构装配系统模型。构建装配机器人、产品传输装置、零件缓冲站的OPN图，给出能够完成某一装配工序的装配模块，模块之间通过消息驱动实现并联或串联连接，在此基础上能够快速实现装配系统的重构。     

面向协同装配规划的装配单元规划方法

作为复杂产品装配规划的有效求解策略,协同装配规划将复杂产品的装配规划结构按照装配要求分解为简单的子装配规划结构,子装配规划结构的最优或次优装配序列采用成熟的装配规划方法求解,通过装配序列合并得到产品的整体装配序列。协同装配规划所要解决的首要问题是装配规划结构分解,针对这个问题,提出装配单元规划方法。首先从产品可装配性的角度分析了影响装配单元规划的装配设计和装配工艺约束,并对归类的部分装配约束进行量化;进而基于模糊层次分析法生成装配单元决策图,采用最小生成树算法生成候选装配单元。同时,建立装配关系干涉矩阵对候选装配单元进一步验证,生成装配过程中互不干涉的装配单元。以一款电动机装配体为例验证提出的方法,结果表明该方法是一种求解装配规划结构分解问题的有效方法。     

面向柔性装配系统的装配序列规划

根据先进制造技术发展的特点,针对柔性装配技术中装配序列的规划问题,分析当前方法的不足。提出用建立装配体的网络关系模型的方法,再根据AND/OR图规划出所有有效的装配路径,并结合人工神经网络技术加以解决。     

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.     

装配序列规划中子装配体自动生成的算法

机械产品的子装配体划分是减小装配序列规划问题求解空间规模的有效途径之一。针对产品的子装配体识别的问题,提出了一种基于图搜索策略的子装配体识别方法。首先给出了产品子装配体的定义和性质,建立了表达装配体联接关系与零件空间位向关系的联接关系图与有向阻碍图模型;然后通过对联接关系图的极大连通子图的搜索,对有向阻碍图结点的合并与边的动态调整来生成子装配体,给出了算法详细的实现步骤,并利用一个实例验证了所提出方法的正确性和可行性。     

多细节层次装配模型及序列规划

为了建立支持自顶向下的产品设计系统 ,开发一个自顶向下设计的装配模型和相应的高效、快速的装配规划方法 ,通过深入分析自顶向下的设计流程 ,提出了支持自顶向下设计的多细节层次装配模型。该模型中的超零件模型和简化零件模型是对装配体细节的不同描述 ,是装配体中零件几何信息的简化表达。利用多细节层次模型 ,对自上而下、分层分步的装配序列规划以及装配序列规划算法和复杂性进行了分析。应用实例表明 ,该方法避免了装配规划中复杂模型的庞大数据量问题 ,可以提高装配规划的推理效率 ,加快装配仿真中的碰撞检测速度 ,使装配规划的结果更加合理和实用     

基于特征的装配模型及装配序列规划研究

为了充分利用CAD模型信息进行装配序列规划,将单一零件和子装配体统一为装配单元,建立了基于装配特征的产品层次模型。通过装配特征矩阵的建立来分析装配单元的自由度信息,进而确定其可拆卸程度。基于可拆即可装的假设,对可拆卸启发式规则、拆卸方向和连接关系进行分析,生成产品的拆卸/装配序列。在对装配序列进行优化的基础上,生成可行的装配序列。以球阀产品为例详细介绍了应用情况。     

虚拟现实环境下交互式船舶装配序列规划研究

针对传统装配序列规划方法解空间大、模型简单的问题,提出了应用虚拟现实技术解决船舶装配序列规划问题的方法。该方法分为虚拟拆卸和方案评价两个阶段,分析了虚拟装配平台上进行虚拟拆卸的基本流程和关键技术——虚拟环境下的实体模型表达和基于装配约束的运动导航。建立了船舶装配序列评价模型,确定了零件重量、装配时间、装配稳定性和装配过程难度等面向手工装配的评价指标。最后,用某船舶机舱区域的规划实例进行了验证,结果表明该方法生成的装配序列对实际船舶装配生产具有指导作用。     

基于知识的智能装配规划系统

为了保证装配工艺的合理性和实用性,提出了基于知识的智能装配规划方法。该方法利用联接件装配工艺的特点和知识,进行装配序列规划,建立了基于联接件知识的装配实例库,生成装配序列的途径有典型实例的匹配、标准实例的匹配和运用有向联接件知识的装配序列规划。为了使产品的装配周期最短,并提高装配系统的柔性和可靠性,提出了基于多代理的装配任务规划方法,该方法综合考虑了装配操作时间和装配工具变换时间等因素。     

基于多Agent的虚拟装配规划

虚拟装配规划是虚拟装配的关键技术之一。为提高装配顺序分析的自动化水平,提出了一种基于多Agent的虚拟装配规划方法,给出了装配顺序规划自动识别的程序框图。     

虚拟环境下线缆和管路装配规划系统体系结构研究

首先分析了复杂产品中线缆和管路在设计和装配环节存在的问题,指出虚拟现实技术为解决线缆和管路的优化布局及可靠性装配提供了一种可行的技术途径,并分析了借助虚拟现实技术进行线缆和管路装配规划的优点.其后,分析了虚拟环境下线缆和管路装配规划的特点与内涵,提出了虚拟环境下线缆和管路装配规划系统的总体业务流程,并以功能模型和数据流模型进一步阐述了该业务流程.最后,提出了虚拟环境下线缆和管路装配规划系统的体系结构,原型系统的实现表明,该体系结构具有较好的开放性和可扩展性.     

基于改进遗传编程的并行装配序列规划

针对遗传算法只能生成线性装配解的局限,提出采用遗传编程来求解并行装配序列规划问题的方法.对传统的遗传编程算法进行改进,由于各零件间只有装配的动作,删除了遗传编程符号集内容,只保留了终端集;对遗传编程算法中有关算子及参数进行了设计与改进,使算法最终能够处理并行装配序列规划问题.该方法使用树型解结构代替串型解结构,转变了装配方式,提高了零件的装配效率和自动化装配水平.结合生产实际需求,给出了一种新的装配适应度衡量因子——装配总重,结合其他传统适应度衡量因子,共同评判装配解的优劣.     

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.