微裝配序列規(guī)劃與裝備高效開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-24 18:50
微裝配設(shè)備已廣泛運(yùn)用在微小器件裝配任務(wù)中?焖匍_發(fā)高效、穩(wěn)定的裝配系統(tǒng),是企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量、快速占領(lǐng)市場(chǎng)和提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。目前,微裝配設(shè)備快速開發(fā)問(wèn)題主要集中在三個(gè)方面:裝配序列規(guī)劃、裝配對(duì)齊策略和操作臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。裝配序列規(guī)劃決定零件裝配的先后順序,為后續(xù)裝配工藝制定提供依據(jù)。目前,這部分工作主要依靠人工分析,缺乏有效的自適應(yīng)指導(dǎo)原則。隨著產(chǎn)品零件增多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,人工分析勢(shì)必陷入瓶頸;在硬件水平和控制處理算法一定的情況下,裝配設(shè)備的裝配精度依賴于裝配策略地選取。目前,裝配特征對(duì)齊多采用順序?qū)R方式,這種裝配方式無(wú)法避免誤差積累和傳遞;操作臂在裝配作業(yè)中存在潛在空間干涉問(wèn)題,需要對(duì)操作臂進(jìn)行合理、安全的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,這對(duì)提升裝配效率具有重要意義。此部分目前仍采用人工校對(duì)方式,勢(shì)必延長(zhǎng)開發(fā)周期。因此本文對(duì)上述三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括:1.本文在裝配位姿固定前提下,通過(guò)分析零件空間位置關(guān)系,獲取零件間的裝配順序,進(jìn)而得到連接關(guān)系與干涉關(guān)系“沖突”或具有“高內(nèi)聚、低耦合”特點(diǎn)的零件集合,將之作為子裝配體與其他零件一同裝配,為簡(jiǎn)化裝配工藝提供一種行之有效的方案。根據(jù)實(shí)際微裝配設(shè)備與...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 裝配序列規(guī)劃
1.2.2 零件匹配
1.2.3 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
2 含子裝配體的裝配序列規(guī)劃
2.1 問(wèn)題分析
2.2 幾何可行性建模
2.2.1 干涉矩陣
2.2.2 連接矩陣
2.3 零件裝配先后順序
2.4 子裝配體
2.4.1 Ⅰ型子裝配體
2.4.2 Ⅱ型子裝配體
2.4.3 子裝配體整合
2.5 裝配序列規(guī)劃
2.5.1 影響因素分析
2.5.2 貪心算法
2.5.3 貪心策略
2.6 本章小結(jié)
3 基于多特征配準(zhǔn)的零件匹配
3.1 問(wèn)題分析
3.2 圖像預(yù)處理
3.2.1 形態(tài)學(xué)處理
3.2.2 Canny邊緣檢測(cè)
3.3 特征提取
3.3.1 基于D-P算法的特征點(diǎn)提取
3.3.2 提取特征
3.3.3 構(gòu)造特征
3.4 相似性度量
3.4.1 范化
3.4.2 特征曲線
3.4.3 曲線匹配相似度
3.5 零件匹配
3.5.1 特征配準(zhǔn)
3.5.2 旋轉(zhuǎn)參數(shù)
3.5.3 尺度參數(shù)
3.5.4 平移參數(shù)
3.5.5 Hausdorff距離
3.6 本章小結(jié)
4 操作臂的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
4.1 問(wèn)題分析
4.2 環(huán)境建模
4.3 碰撞檢測(cè)
4.4 改進(jìn)遺傳算法
4.4.1 染色體編碼
4.4.2 適應(yīng)度函數(shù)
4.4.3 選擇操作
4.4.4 交叉操作
4.4.5 變異操作
4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)
5.1 裝配序列規(guī)劃實(shí)驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
5.1.2 零件間先后順序
5.1.3 獲取I型子裝配體
5.1.4 獲取Ⅱ型子裝配體
5.1.5 裝配序列規(guī)劃
5.2 圖像匹配實(shí)驗(yàn)
5.2.1 顯微視覺系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.2.2 零件匹配實(shí)驗(yàn)
5.3 操作臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃仿真實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)一
5.3.2 實(shí)驗(yàn)二
5.4 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)勢(shì)場(chǎng)柵格法的全局路徑規(guī)劃與平滑[J]. 陳呈,王直. 信息通信. 2018(06)
[2]基于柵格法的室內(nèi)指示路徑規(guī)劃算法[J]. 程向紅,祁藝. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]裝配序列規(guī)劃中子裝配體自動(dòng)生成的算法[J]. 吳擎,黃偉軍,王鐵南. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(01)
[4]解決路徑規(guī)劃局部極小問(wèn)題的勢(shì)場(chǎng)柵格法[J]. 朱愛斌,劉洋洋,何大勇,何勝利. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2017(05)
[5]一種基于改進(jìn)地貌形狀上下文的形狀匹配方法[J]. 劉望舒,鄭丹晨,韓敏. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)的無(wú)人機(jī)編隊(duì)防碰撞控制方法[J]. 朱旭,閆茂德,張昌利,林海,屈耀紅. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]基于概率迭代最近點(diǎn)的點(diǎn)云配準(zhǔn)算法[J]. 趙夫群,周明全,王靜. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2017(03)
[8]基于視覺的零件識(shí)別和定位[J]. 司小婷,吳文江,孫一蘭. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(10)
[9]基于人工勢(shì)場(chǎng)法的路徑規(guī)劃方法研究及展望[J]. 張殿富,劉福. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2013(06)
[10]基于蟻群算法的改進(jìn)裝配序列規(guī)劃方法[J]. 鄧明星,唐秋華,雷喆. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(02)
博士論文
[1]APTL模型檢測(cè)方法及多智能體系統(tǒng)驗(yàn)證的研究[D]. 王海洋.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]飛機(jī)裝配工藝樣機(jī)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 靳江艷.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]單元化裝配規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周煒.華東理工大學(xué) 2011
[4]基于知識(shí)的虛擬裝配序列規(guī)劃系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張銀.南京航空航天大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于雙目視覺的圓弧類工件輪廓的測(cè)量方法研究[D]. 熊雪梅.江南大學(xué) 2018
[2]微裝配中顯微視覺關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃海亭.大連理工大學(xué) 2018
[3]基于微裝配系統(tǒng)的多目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別研究[D]. 肖俊.華中科技大學(xué) 2016
[4]融合柵格法與改進(jìn)蟻群算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃[D]. 柴寅.武漢科技大學(xué) 2016
[5]基于形狀上下文的物體匹配與識(shí)別研究[D]. 姬建光.西北師范大學(xué) 2016
[6]基于輪廓點(diǎn)集順序關(guān)系的形狀匹配方法研究[D]. 楊亞飛.大連理工大學(xué) 2015
[7]基于柵格法多目標(biāo)路徑規(guī)劃研究[D]. 陳智.華中科技大學(xué) 2015
[8]基于邊緣提取的工業(yè)CT圖像與CAD模型的比對(duì)算法研究[D]. 何洪舉.重慶大學(xué) 2011
[9]基于子裝配體識(shí)別和遺傳算法的裝配順序規(guī)劃[D]. 張鶴娜.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[10]智能交通系統(tǒng)中車輛檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)的研究[D]. 何奕飛.南京理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3516562
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 裝配序列規(guī)劃
1.2.2 零件匹配
1.2.3 運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
2 含子裝配體的裝配序列規(guī)劃
2.1 問(wèn)題分析
2.2 幾何可行性建模
2.2.1 干涉矩陣
2.2.2 連接矩陣
2.3 零件裝配先后順序
2.4 子裝配體
2.4.1 Ⅰ型子裝配體
2.4.2 Ⅱ型子裝配體
2.4.3 子裝配體整合
2.5 裝配序列規(guī)劃
2.5.1 影響因素分析
2.5.2 貪心算法
2.5.3 貪心策略
2.6 本章小結(jié)
3 基于多特征配準(zhǔn)的零件匹配
3.1 問(wèn)題分析
3.2 圖像預(yù)處理
3.2.1 形態(tài)學(xué)處理
3.2.2 Canny邊緣檢測(cè)
3.3 特征提取
3.3.1 基于D-P算法的特征點(diǎn)提取
3.3.2 提取特征
3.3.3 構(gòu)造特征
3.4 相似性度量
3.4.1 范化
3.4.2 特征曲線
3.4.3 曲線匹配相似度
3.5 零件匹配
3.5.1 特征配準(zhǔn)
3.5.2 旋轉(zhuǎn)參數(shù)
3.5.3 尺度參數(shù)
3.5.4 平移參數(shù)
3.5.5 Hausdorff距離
3.6 本章小結(jié)
4 操作臂的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
4.1 問(wèn)題分析
4.2 環(huán)境建模
4.3 碰撞檢測(cè)
4.4 改進(jìn)遺傳算法
4.4.1 染色體編碼
4.4.2 適應(yīng)度函數(shù)
4.4.3 選擇操作
4.4.4 交叉操作
4.4.5 變異操作
4.5 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)
5.1 裝配序列規(guī)劃實(shí)驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
5.1.2 零件間先后順序
5.1.3 獲取I型子裝配體
5.1.4 獲取Ⅱ型子裝配體
5.1.5 裝配序列規(guī)劃
5.2 圖像匹配實(shí)驗(yàn)
5.2.1 顯微視覺系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
5.2.2 零件匹配實(shí)驗(yàn)
5.3 操作臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃仿真實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)一
5.3.2 實(shí)驗(yàn)二
5.4 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)勢(shì)場(chǎng)柵格法的全局路徑規(guī)劃與平滑[J]. 陳呈,王直. 信息通信. 2018(06)
[2]基于柵格法的室內(nèi)指示路徑規(guī)劃算法[J]. 程向紅,祁藝. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]裝配序列規(guī)劃中子裝配體自動(dòng)生成的算法[J]. 吳擎,黃偉軍,王鐵南. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(01)
[4]解決路徑規(guī)劃局部極小問(wèn)題的勢(shì)場(chǎng)柵格法[J]. 朱愛斌,劉洋洋,何大勇,何勝利. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2017(05)
[5]一種基于改進(jìn)地貌形狀上下文的形狀匹配方法[J]. 劉望舒,鄭丹晨,韓敏. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(10)
[6]基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)的無(wú)人機(jī)編隊(duì)防碰撞控制方法[J]. 朱旭,閆茂德,張昌利,林海,屈耀紅. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]基于概率迭代最近點(diǎn)的點(diǎn)云配準(zhǔn)算法[J]. 趙夫群,周明全,王靜. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2017(03)
[8]基于視覺的零件識(shí)別和定位[J]. 司小婷,吳文江,孫一蘭. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(10)
[9]基于人工勢(shì)場(chǎng)法的路徑規(guī)劃方法研究及展望[J]. 張殿富,劉福. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2013(06)
[10]基于蟻群算法的改進(jìn)裝配序列規(guī)劃方法[J]. 鄧明星,唐秋華,雷喆. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2013(02)
博士論文
[1]APTL模型檢測(cè)方法及多智能體系統(tǒng)驗(yàn)證的研究[D]. 王海洋.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]飛機(jī)裝配工藝樣機(jī)構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 靳江艷.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]單元化裝配規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周煒.華東理工大學(xué) 2011
[4]基于知識(shí)的虛擬裝配序列規(guī)劃系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張銀.南京航空航天大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于雙目視覺的圓弧類工件輪廓的測(cè)量方法研究[D]. 熊雪梅.江南大學(xué) 2018
[2]微裝配中顯微視覺關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 黃海亭.大連理工大學(xué) 2018
[3]基于微裝配系統(tǒng)的多目標(biāo)檢測(cè)和識(shí)別研究[D]. 肖俊.華中科技大學(xué) 2016
[4]融合柵格法與改進(jìn)蟻群算法的機(jī)器人路徑規(guī)劃[D]. 柴寅.武漢科技大學(xué) 2016
[5]基于形狀上下文的物體匹配與識(shí)別研究[D]. 姬建光.西北師范大學(xué) 2016
[6]基于輪廓點(diǎn)集順序關(guān)系的形狀匹配方法研究[D]. 楊亞飛.大連理工大學(xué) 2015
[7]基于柵格法多目標(biāo)路徑規(guī)劃研究[D]. 陳智.華中科技大學(xué) 2015
[8]基于邊緣提取的工業(yè)CT圖像與CAD模型的比對(duì)算法研究[D]. 何洪舉.重慶大學(xué) 2011
[9]基于子裝配體識(shí)別和遺傳算法的裝配順序規(guī)劃[D]. 張鶴娜.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[10]智能交通系統(tǒng)中車輛檢測(cè)與識(shí)別技術(shù)的研究[D]. 何奕飛.南京理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3516562
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