基于Petri网的虚拟装配环境建模及其应用

通过分析虚拟装配环境的结构及性能,针对场景图数据结构在虚拟装配应用中的不足,定义了一种基于知识的层次对象时间Petri网,并用于建立虚拟装配环境的应用层模型。该模型以虚拟手的位姿作为输入,运行后输出具体的操作事件更新场景图,完成装配活动,以满足虚拟装配环境的实时和并发等动态性能要求,实现了虚拟装配大量离散事件的处理及装配意图的响应。给出了基于知识的层次对象时间Petri网的产品装配模型表达,不仅表达了产品结构及装配关系,同时记录零部件在装配过程中的方位及约束状态等动态信息,从而在虚拟装配环境中实现了装配与拆卸并存的实际装配活动。此外,还给出了由产品装配层次图生成的基于知识的层次对象时间Petri网装配模型的算法,说明了基于应用层模型的装配、拆卸操作以及装配过程仿真,开发了原型系统。     

基于时延Petri网模型的机器人装配任务规划

采用时延Petri网针对有代表性的柔性装配单元进行建模 ,柔性装配单元包括装配机器人、拧螺钉机器人、变位器和加工中心等自动装配和制造中的常用设备 ,具有较大的通用性。推导了顺序作业和并行作业的时间消耗计算方法 ,针对具体任务提出了任务规划的时间优化算法 ,通过仿真和试验两种方法对最优规划序列进行了验证。该项研究可在作业时间要求严格的场合产生优化的装配任务序列 ,并可用于指导装配系统设计     

基于逻辑Petri网模型的断路器数字孪生车间系统

针对断路器批量化制造过程中的生产逻辑关系建模与控制问题,提出一种基于逻辑Petri网的断路器数字孪生车间系统建模与控制方法.基于物理车间的构成信息和断路器批量化制造工艺特点,建立了逻辑约束的递进式Petri网,实现了对物理生产过程的精准建模分析.在此基础上,采用模型结构分析、系统协同优化、物理引擎开发等方法,结合逻辑P...     

基于层次时间Petri网的工作流模型可达性分析方法

为了有效管理工作流,需要对工作流模型进行合理性分析与验证.为此,提出了一种基于层次时间Petri网的工作流模型,给出了从时间Petri网工作流模型转化成基于层次时间Petri网工作流模型的规则及算法.证明了任何一个能够转化成基于层次时间Petri网的时间Petri网工作流模型在物理上都是可达的.在时间方面,提出了基于层次时间Petri网工作流模型的层次时间树算法,并给出了时间可达性的静态和动态分析与验证方法.通过实例验证了该方法在工作流模型的物理、时间静态和时间动态可达性分析中的有效性.     

机器人装配状态变迁控制的同步Petri网模型

采用同步Petri网对机器人自动化装配过程进行建模 ,更加全面地反映了装配状态变迁过程中的力 /位姿信息特征 ,在此基础上研究了任务级上装配状态变迁路径的评价方法及优化算法 ,该方法可用于指导产生具体的装配命令并可在不确定性存在时收敛到最终装配状态。     

基于时间Petri网的断路器虚拟装配系统研究

提出了一种基于时间Petri网模型的断路器自动化虚拟装配系统,采用时间约束的嵌套式Petri网模型对装配系统行为逻辑进行描述。将建立的Petri网模型中的库所、变迁与Unity 3D软件的虚拟场景中的实体对象相对应,采用时序驱动的方法在Unity 3D中对断路器自动化装配实体进行了虚拟重现。开发了基于C#函数库的虚拟装配系统数据交换引擎,可通过Wi-Fi、工业串口与外部实体实现数据交换。采用包围盒法对虚拟装配单元和零部件进行碰撞检测设计,进而实现了断路器自动化装配系统的虚拟现实仿真,并验证了该系统的可行性和有效性。     

面向Agent的时间Petri网及其在虚拟概念设计行为建模中的应用

面向Agent技术和Petri网理论已日益成为复杂系统设计和分析中的两种必不可缺的工具。介绍了一种基于Agent的时间Petri网(AOTPN)模型，并将之运用到虚拟概念设计系统的行为建模和分析中，不但可以解决系统结构的复杂性和抽象性问题，又使得所设计系统具有更好的可扩充性和易维护性。     

柔性装配制造系统中生产优化的Petri网方法

本文在基本Ｐｅｔｒｉ网的基础上,给出了一种进行周期性生产的柔性装配制造系统的模型;同时,针对该系统,给出了一个求稳定需求下最佳生产指量的启发式调度方法。     

基于关系对象Petri网的飞机装配系统模型快速构建方法

为支撑飞机装配系统分析与优化,提出了基于关系对象Petri网的装配系统模型快速构建方法.依据现场组织模式分析了装配作业单元分解结构,给出了装配系统关系对象Petri网的模型定义,建立了作业单元对象和关系的表示方法.以模型定义与表示为基础,阐述了装配元对象和逻辑对象模型的构建步骤与规则.采用对象简化网对模型状态空间进行压缩,并建立了基于线性不变量的模型特性验证方法.以某型飞机机翼装配单元为对象进行了实例分析,结果证明了该方法的有效性.     

机器人装配接触状态识别与规划的模糊Petri网模型

针对机器人装配接触状态识别与规划问题,提出了基于模糊Petri网模型的处理方法。首先,机器人感知的不同类型传感信息经过模糊化处理可以具有统一的描述形式,通过引入加权函数和优先级因子,传感信息数量、传感信息真实程度及传感信息重要程度三者之间的矛盾得到有效解决,从而初步建立了机器人装配接触状态识别的模糊Petri网模型。在此基础上,依据装配过程对装配接触状态识别的积极意义,进一步建立了复合模糊Petri 网模型,它能根据当前装配接触状态识别的程度规划出下一步合理的动作方案,从而实现机器人装配接触状态的自动识别与规划。最后,通过平面小孔装配实例验证了所提出模型的合理性与可行性。     

虚拟装配平台实现技术研究

对实现虚拟装配平台所涉及到的虚拟装配环境建设以及人机交互技术进行了研究。在介绍虚拟装配平台所使用的三通道投影系统硬件结构的基础之上,讨论了三通道图像拆分技术、通讯技术以及三通道同步机制。在开发数据手套与跟踪器驱动类的基础上,提出了把手势与跟踪器的方向相结合进行命令映射的方法,并采用无模式动态透明菜单以及对话框等交互方式作为手势命令的补充。通过实现虚拟装配平台原型系统作为验证实例,对所使用的技术、方法进行了验证。通过自主开发的虚拟装配平台原型系统,对上述方法、技术进行了验证。     

基于Petri网及遗传算法的混流装配线重构

混流装配线在当今制造业中极大地提高了企业响应市场的能力,然而混流装配线上经常出现有的装配工位非常繁忙,有的装配工位处于闲置状态的情状,分析可知,这一现象由多品种混流生产造成,将直接导致生产劳动力的浪费和设备开动率的降低。为解决这一问题,在Petri网建模的基础上,提出了一种基于工作站的装配线重构,并在此基础上采用遗传算法进行排序,以达到较小成本及较短时间内的装配线重构。该方法在订单无规律的大幅度波动下十分有效,既有效分配了资源,又大大缩短了响应市场的时间。     

基于Petri网的柔性装配单元建模及PLC程序设计

将柔性装配单元的费源和操作表示为Petri网（PN）的库所和变迁,建立不会发生死锁的柔性装配单元PN模型。根据PN的变迁触发条件和标识变化规则,列出由资源、操作和条件组成的逻辑表达式,将表达式元素问的逻辑“与”、“或”关系和PLC梯形图的“串”、“并”触点相对应,可以方便地把逻辑表达式转化为PLC的梯形图程序。通过实例表明建立的柔性装配单元的PN模型可以有效的避免系统死锁,而且根据PN模型能够方便地设计出符合装配控制要求的PLC梯形图控制程序。     

对断路器防跳回路的探讨

断路器是电力系统中重要的一次设备.断路器的灭弧原理、操作机构和控制回路多种多样,各有特点,尤其是防跳回路的设计方法更是千差万别.介绍了目前比较多见的防跳回路接线和原理,结合无锡供电公司盛岸里变电所和西坝头变电所110kV断路器的更换设计,通过对这两种断路器操作回路的分析,探讨了如何将控制回路和防跳回路更好的结合起来,使其可以更好的防止断路器"跳跃"现象的出现.     

虚拟环境中产品装配技术的研究

本文介绍了虚拟环境中产品装配的一般理论、方法以及所采用的一些技术,并着重讨论了实体模型建立、装配规划 及装配顺序的优化和评价等问题,指出了一般虚拟装配系统的不足。     

基于Petri网的业务流程管理系统模型研究

Petri网是一个描述条件和任务之间关系的通用模型。在介绍Web服务和Petri网的基础上,结合电力行业某业务流程管理系统的实例,建立了一个基于Petri网的业务流程模型,在此基础上对简化后的Petri网进行死锁分析,以此作为业务流程建模的指导思想,可以提高业务流程系统的安全性、稳定性、健壮性。     

增强现实环境中虚拟装配的研究与实现

利用增强现实渲染引擎osgART发了一个基于增强现实环境中的虚拟装配操作平台。通过提取组成零件模型表面的各个多边形面片的顶点坐标和法向量,利用OSG提供的线段类交集测试在运动零件模型的前表面建立一个局部碰撞检测网格。根据装配过程中约束零件自由度的需要,重点研究了相应的碰撞响应。最后用普通平键与键槽的装配实例说明了该平台的操作流程,取得了较好的效果。     

基于 Petri 网的企业 CIM 系统建模方法研究

介绍了ＣＩＭＯＳＡ建模方法，指出Ｐｅｔｒｉ网是帮助企业建立正确和优化模型的有效方法。提出了一种扩展的有色Ｐｅｔｒｉ网方法——控制和集成网方法，并给出它的定义和符号表示形式，在此基础上研究了ＣＩＭＯＳＡ模型的Ｐｅｔｒｉ网表示法。     

线缆虚拟装配关键技术研究现状及其发展

线缆布线与安装是复杂机电产品设计中带有普遍性的难题,线缆的敷设质量已成为衡量产品整机性能和可靠性的一个重要指标。介绍了线缆虚拟装配的内涵和主要研究内容,重点对线缆虚拟装配涉及到的关键技术及其特点进行了分析,对比分析了国内外线缆虚拟装配的研究现状,分析和指出了线缆虚拟装配存在的问题以及发展趋势。最后对增强现实技术在线缆装配领域中的应用进行了展望。