本文關(guān)鍵詞：汽車裝配線多層次、多信息融合的3D虛擬監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)

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【摘要】：近年來汽車市場競爭日趨激烈,用戶個(gè)性化需求不斷提高,汽車生產(chǎn)方式正由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向大規(guī)模、小批量、多品種、快節(jié)拍的柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變,這使汽車制造向數(shù)字化、智能化、可視化發(fā)展成為必然趨勢。本文旨在針對(duì)汽車裝配線具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多層次、設(shè)備種類多樣化、工況環(huán)境復(fù)雜多變、大量多源異構(gòu)信息并存等特點(diǎn)以及全息、實(shí)時(shí)、透明的生產(chǎn)管控需求,研發(fā)汽車裝配線多層次、多信息融合的3D虛擬監(jiān)控系統(tǒng),通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)圖形圖像技術(shù)相結(jié)合,以友好的3D人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)汽車裝配生產(chǎn)深度而高效的可視化管理,提高汽車生產(chǎn)裝配過程管理的透明度和便捷性,進(jìn)而為可持續(xù)生產(chǎn)和工藝優(yōu)化決策提供支持。本文具體研究工作如下:首先,基于汽車裝配線可視化監(jiān)控的需求分析和系統(tǒng)目標(biāo)設(shè)計(jì)分析,建立了汽車裝配線多層次、多信息融合的3D虛擬監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu),分別設(shè)計(jì)了3D實(shí)時(shí)可視化管控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)行模式、功能結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然后根據(jù)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)架構(gòu),針對(duì)其中兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù),整線制造信息集成處理技術(shù)和制造場景3D可視化同步實(shí)現(xiàn)技術(shù)分別開展研究。在制造信息集成與處理方面,根據(jù)汽車裝配線特點(diǎn)和多維信息感知需求,提出了多源異構(gòu)信息的采集策略,設(shè)計(jì)了面向多層次監(jiān)控的信息集成方案;針對(duì)多層次多維度狀態(tài)信息的關(guān)聯(lián)特性,提出了基本狀態(tài)和復(fù)合狀態(tài)的狀態(tài)特征識(shí)別方法;針對(duì)復(fù)合狀態(tài)融合識(shí)別難題,提出一種支持向量機(jī)與證據(jù)理論相結(jié)合的多信息融合技術(shù),并通過數(shù)值案例驗(yàn)證了其有效性。在汽車裝配線制造場景3D可視化同步實(shí)現(xiàn)方面,分別研究了實(shí)景監(jiān)控靜態(tài)場景和動(dòng)態(tài)場景的同步映射與優(yōu)化技術(shù)。靜態(tài)映射研究通過制造對(duì)象三維建模、靜態(tài)虛擬場景構(gòu)建、場景光源優(yōu)化、靜態(tài)模型優(yōu)化等技術(shù)優(yōu)化復(fù)雜制造場景的3D靜態(tài)顯示;考慮制造過程的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)與管控實(shí)時(shí)性要求,為解決場景動(dòng)態(tài)顯示的同步性難題,提出了裝備系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特征與工藝行為邏輯并行驅(qū)動(dòng)的模型行為控制技術(shù)與場景顯示前饋控制方法,實(shí)現(xiàn)基于實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)同步監(jiān)控。最后,以摩擦驅(qū)動(dòng)的汽車總裝滑板輸送線及其自動(dòng)導(dǎo)引車(Automated Guided Vehicle,AGV)輔料輸送系統(tǒng)為例,開發(fā)了該應(yīng)用對(duì)象的3D虛擬監(jiān)控系統(tǒng),詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)信息采集、集成、處理的方案以及3D虛擬監(jiān)控可視化的實(shí)現(xiàn)步驟,場景顯示與狀態(tài)監(jiān)控的應(yīng)用結(jié)果驗(yàn)證了本文所提出的核心技術(shù)的可行性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U468.2

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本文編號(hào)：1285472