复杂产品分布式并行协同虚拟装配系统研究

为解决复杂产品异地协同设计中零部件数模验证和装配评审的困难,研究了基于网络的分布式协同虚拟装配技术,提出基于高层体系结构/运行时间框架的分布式协同虚拟装配方案,解决虚拟环境中的用户管理、操作协同和交互式装配操作等问题.以此为基础开发出了支持实时协同交互装配仿真的分布式并行协同虚拟装配系统,并以某汽车部分总成网络协同装配为例验证了该方案.结果表明,该方案可以实现复杂产品设计中的异地协同装配仿真与评审.     

基于定向搜索算法的集装箱堆场翻箱问题

针对集装箱码头堆场翻箱问题,在以倒箱量最少为目标的基础上考虑集装箱场桥的移动代价,定义约束关系并建立了该问题的数学模型。提出最小基本倒箱量、最小场桥代价和最少倒箱次数三种搜索评价策略,并采用定向搜索算法进行求解。计算实例对比分析表明,所提出的启发式算法是有效的,能够为集装箱堆场翻箱问题提供决策依据。     

多品种混合装配车间配料区物料摆放布局优化

为了解决混合装配车间配料区的多品种物料摆放问题,提出了工人平均取料路径的概念,并以工人平均取料路径最短为目标,以配料区货架布局、货架容量等为约束条件,建立了以物料摆放位置为决策变量的数学模型。运用了改进的蚁群算法,该算法只允许至今最优解为蚁群搜索释放信息素。同时为了降低解的维度,采用二次解码方法对该问题进行求解。优化结果给出了不同货架物料摆放的布局。改进的蚁群算法具有比一般蚁群算法结果更优的特点。最后以某空调装配车间的配料区为实例,验证了该方法的有效性和可行性。     

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。     

虚拟装配环境中的装配模型表达技术研究

针对虚拟装配领域常用产品模型表达方法的信息完整性与操作效率之间的矛盾,提出面向过程的装配模型复合表达法,并应用于集成虚拟装配系统。该方法的装配模型主要包括层次结构的装配树模型、复合表达的零件模型、面向过程的约束模型和路径模型。零件采用B—rep、面片和凸包等3种模型复合表达。集成虚拟装配系统的测试结果表明,该模型表达方法能够满足虚拟装配过程的信息表达要求,并能较好地支持虚拟装配过程中的实时交互。     

基于虚拟现实的交互式自行车模拟器研究

交互式自行车模拟器是集动感及力觉提示、力学仿真以及计算机图形学等技术于一体的动感模拟器系统。本文提出了由运动生成及力觉反馈系统,运动学／动力学仿真系统、视景仿真系统、地形数据库系统组成的自行车模拟器系统总体结构,并详细地介绍了各个子系统的功能和关键技术。     

自动生产线中搬运机械手动态调度策略的实现

文章提出一项适用于由ＰＬＣ控制的自动生产线搬运机械手的动态调度策略,并叙述了ＦＩＦＳ,最短路径优先等具体策略的实现方案。     

从CAD系统到集成虚拟装配环境的数据转换研究

为了完成产品模型从计算机辅助设计系统到集成虚拟装配环境的数据转换,提出了信息提取模型转换法,将计算机辅助设计系统中的模型数据转换分解为信息提取和模型转换两部分,通过计算机辅助设计系统的二次开发和模型转换,得到集成虚拟装配环境所需的模型数据信息。以圆锥破碎机的进料机构为虚拟装配对象,在集成虚拟装配环境中对数据转换结果进行了验证,结果表明,用信息提取模型转换法获得的转换数据完整准确,转换效果良好。     

制造车间设备两阶段预防性维修策略的优化研究

提出了设备预防性维修的两阶段优化模型。第一阶段确定最少的预防性维修次数。阶段二在第一阶段给出结果的基础上确定各预防性维修周期的最优周期。模型简化了求解复杂度,克服了长期运行期望周期模型的缺点,具有很强的可操作性,可为维修计划的制订和现场的作业调度提供决策支持。     

基于全息产品模型的虚拟产品开发方法

为了提高虚拟产品开发的效率,驾驭产品定义数据和环境定义数据相互作用的动态内应特性,本文在全息产品模型概念的基础上,提出了基于全息产品模型的虚拟产品开发的方法。该方法的突出特点是对各个应用领域的环境进行建模,运用作用算子描述产品和环境相互作用的内在规律,运用基于知识的反馈设计方法提高性能优化和参数修改的效率。最后,以7s16汽车空调压缩机为应用实例,进一步介绍了该方法的应用过程。