發(fā)布時間：2020-05-01 13:13

【摘要】：作為飛機制造的最后一環(huán),飛機總裝具有重要地位,且涉及到大量關重件。關重件在飛機總裝過程中具有重要意義,它直接影響了飛機整體最終質量。但目前飛機總裝過程中關重件的裝配作業(yè)依然以手工操作為主,自動化程度較低。裝配路徑規(guī)劃能夠驗證飛機裝配工藝的合理性,是指導飛機總裝關重件裝配的有力手段,對提高飛機總裝裝配效率具有重要意義,其核心內容是為待裝配的零部件計算出一條從裝配起點到裝配終點的無碰撞路徑。鑒于飛機總裝的復雜性,其關重件的裝配路徑規(guī)劃仍然面臨著許多難點與挑戰(zhàn)。本文針對現(xiàn)有的飛機總裝路徑規(guī)劃過程耗時長、路徑解不準確等問題,對飛機產品總裝階段的關重零部件裝配路徑規(guī)劃中的關鍵問題進行了研究,主要內容如下:(1)引入位姿空間的概念和虛擬環(huán)境中處理三維剛體的基本方法作為裝配路徑規(guī)劃的基礎;分析了飛機總裝關重件路徑規(guī)劃的特點和難點后,提出了研究的總體框架。(2)提出了一種基于雙向平衡快速擴展的隨機樹算法(Bi-RRT)的改進算法——RB-RRT算法。該算法通過引入一種迭代尋優(yōu)的回收策略和自適應判斷開闊空間及狹窄空間的算子,大大提高了飛機總裝狹窄空間中關重件的裝配路徑規(guī)劃的質量和效率(3)提出了飛機總裝關重件路徑規(guī)劃的前后處理方法。兩者的結合使得關重件的裝配路徑符合工程實際。(4)在DELMIA V6平臺下設計開發(fā)了飛機總裝關重件路徑規(guī)劃原型系統(tǒng),并選取飛機總裝過程中的典型關重件為案例,進行了裝配路徑的計算和優(yōu)化。
【圖文】：

南京航空航天大學碩士學位論文（1）高維問題通常，三維工作空間中的剛性零件擁有三個平移自由度和三個旋轉自由度[37]。對這樣一個總共具有 6 個自由度的零件進行路徑規(guī)劃，搜索范圍已經比較大了。另外，在裝配飛機關重件的過程中，為保證精度和質量，需要大量使用工裝、夾具。因此，僅僅將零部件作為路徑規(guī)劃的研究對象并不符合實際工藝，某些情況需要把工裝和夾具和零件組合成一個整體考慮。這樣，零件和工裝夾具一起考慮的組合體的自由度就可能大于 6，其對應的算法復雜度也會更高，就算是采用基于概率完備的算法如 RRT 算法也將變的非常耗時。（2）求解空間大對于飛機總裝而言，由于站位數量多、部分零部件尺寸大，，進而整個規(guī)劃算法的搜索空間也較大。如圖 2.5 所示，某飛機總裝廠房空間大小為216m × 154m × 12m。在如此大的空間內求解裝配路徑，會使得搜索算法在不期望的空間內進行大量搜索，可行路徑較多但是不一定返回較優(yōu)路徑。

南京航空航天大學碩士學位論文長度和質量也是非常關鍵的目標。所受到的環(huán)境約束相對較弱，直接對零部件的包圍球進行規(guī)采用零件的包圍球進行運動階段的路徑規(guī)劃有兩個主要的優(yōu)簡單，能夠節(jié)約大量的計算資源；其次，采用包圍球等于去由度，大大減少了采樣算法的求解空間。完成零部件的裝配操作。在此路徑規(guī)劃階段，空間中的障礙，從起點到終點之間的可行路徑就比較少。在此階段為同一會有太大的差異。因此裝配階段只需要尋找到一條可行的裝主要目標[48]。C
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V262.4

【參考文獻】

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本文編號：2646681