【摘要】：裝配是產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的一個(gè)重要的環(huán)節(jié),同樣的一組零部件由不同的小組分別負(fù)責(zé)裝配,所呈現(xiàn)的效率往往不同。產(chǎn)品的裝配序列通常由設(shè)計(jì)工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定,不過隨著零件數(shù)量的增加,可行裝配序列的數(shù)量呈指數(shù)的增長。裝配序列規(guī)劃目的是尋找最優(yōu)裝配序列來指導(dǎo)裝配,最優(yōu)裝配序列可以降低產(chǎn)品裝配成本和時(shí)間,從而提高產(chǎn)品的裝配效率。構(gòu)建了裝配規(guī)劃模型。針對(duì)產(chǎn)品裝配時(shí)整體的穩(wěn)定性、部分零件的連續(xù)安裝等因素,使用了4個(gè)對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),使得目標(biāo)函數(shù)能夠更加全面準(zhǔn)確的反映裝配序列的優(yōu)劣。裝配信息矩陣由干涉矩陣、連接矩陣等矩陣組成,在裝配序列可行性判斷與評(píng)價(jià)中發(fā)揮重要的作用。針對(duì)產(chǎn)品裝配效率低下的問題,本文使用人工蜂群算法求解產(chǎn)品的最優(yōu)裝配序列。在算法的雇傭蜂階段,解的交叉操作將采用基于位置交叉和局部分布交叉相結(jié)合的策略;在跟隨蜂階段,算法將同樣采用多種方法相結(jié)合的策略從而提高解的質(zhì)量;偵查峰階段將對(duì)那些指定次數(shù)不發(fā)生變化的解進(jìn)行重新初始化。選取算法中幾個(gè)重要的參數(shù),針對(duì)參數(shù)的變化通過多次試驗(yàn)與比較,從而獲得最優(yōu)的數(shù)值。通過與當(dāng)前有競(jìng)爭力的智能算法進(jìn)行比較,從而驗(yàn)證了人工蜂群算法的高效率。自動(dòng)裝配是對(duì)裝配序列規(guī)劃的實(shí)際驗(yàn)證。介紹了零部件的層次結(jié)構(gòu),零件約束的設(shè)置方法以及自動(dòng)裝配算法。自動(dòng)裝配相對(duì)于在虛擬裝配環(huán)境下使用手持設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)裝配操作,在效率上無疑有很大的提升。論文主要?jiǎng)?chuàng)新性在于將人工蜂群算法應(yīng)用于裝配序列規(guī)劃中,并針對(duì)人工蜂群算法的特點(diǎn)作了部分的改進(jìn),使得算法在求解裝配序列規(guī)劃時(shí)更加高效。在Creo平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)獲取裝配體的干涉矩陣以及自動(dòng)裝配功能,從而提高開發(fā)效率。本課題的研究對(duì)縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,減少產(chǎn)品的開發(fā)成本以及提高產(chǎn)品的裝配效率有積極意義。
【圖文】：

圖 2.1 三種不同的包圍盒Fig 2.1 three different bounding box4） Sphere球體（Sphere）是將空間中的零件通過若干個(gè)相同體積的球體近似表示的方法。球體是除了包圍盒之外比較常用的包圍體，構(gòu)建的方式只需要 4 個(gè)分量即可，包括球心和半徑，因而具有構(gòu)造較為簡單、比較節(jié)省內(nèi)存等優(yōu)點(diǎn)。球體的大小表示不同的層次結(jié)構(gòu)，例如 0 級(jí)表示球體包含對(duì)象的所有邊界。如圖 2.2 所示[62]，Sphere法對(duì)空間物體的近似包圍首先是以 0 級(jí)開始的，隨后通過更多的更小的球體的聯(lián)合，逐級(jí)對(duì)物體進(jìn)行逼近。級(jí)別越高，球體越接近實(shí)體。球體是旋轉(zhuǎn)不變的，因此對(duì)于剛性對(duì)象，層次結(jié)構(gòu)由預(yù)處理構(gòu)建一次。算法在運(yùn)行時(shí)，首先檢測(cè)層次結(jié)構(gòu)的0 級(jí)球體——即對(duì)象的邊界——之間的碰撞。如果發(fā)現(xiàn) 0 級(jí)球體發(fā)生碰撞，則算法進(jìn)入下一階段，球體的層次結(jié)構(gòu)上升一個(gè)級(jí)別。以此類推，如果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)層次的球體在當(dāng)前級(jí)別不發(fā)生沖突，那么就可以判斷這兩個(gè)零件不發(fā)生干涉，算法將停止，進(jìn)而選擇下一個(gè)零件。該算法的處理時(shí)間取決于球體層級(jí)的大小。它獨(dú)立于對(duì)象的

phere）是將空間中的零件通過若干個(gè)相同體積的球體近似包圍盒之外比較常用的包圍體，構(gòu)建的方式只需要 4 個(gè)徑，因而具有構(gòu)造較為簡單、比較節(jié)省內(nèi)存等優(yōu)點(diǎn)。球體構(gòu)，例如 0 級(jí)表示球體包含對(duì)象的所有邊界。如圖 2.2 所體的近似包圍首先是以 0 級(jí)開始的，隨后通過更多的更體進(jìn)行逼近。級(jí)別越高，，球體越接近實(shí)體。球體是旋轉(zhuǎn)象，層次結(jié)構(gòu)由預(yù)處理構(gòu)建一次。算法在運(yùn)行時(shí)，首先檢即對(duì)象的邊界——之間的碰撞。如果發(fā)現(xiàn) 0 級(jí)球體發(fā)生段，球體的層次結(jié)構(gòu)上升一個(gè)級(jí)別。以此類推，如果發(fā)現(xiàn)別不發(fā)生沖突，那么就可以判斷這兩個(gè)零件不發(fā)生干涉，一個(gè)零件。該算法的處理時(shí)間取決于球體層級(jí)的大小。它，因?yàn)樗惴ú皇褂脤哟谓Y(jié)構(gòu)來查找對(duì)象的實(shí)際表面的部間允許，該算法可以將碰撞葉狀球體中的真實(shí)表面作為
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2637538