拆卸是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品維修、再制造和資源回收再利用的關(guān)鍵步驟,對于緩解廢舊產(chǎn)品造成的環(huán)境資源問題,發(fā)展綠色制造與可持續(xù)制造具有重要意義。人機(jī)協(xié)作拆卸指拆卸人員與拆卸機(jī)器人在協(xié)作工作空間內(nèi),結(jié)合兩者的拆卸能力優(yōu)勢,共同完成拆卸任務(wù)的過程,針對手工拆卸中存在的人工勞動強(qiáng)度大、人力成本高與機(jī)器人自動化拆卸中存在的靈活性、擴(kuò)展性不足等問題提供了有效的解決方案。在拆卸任務(wù)開始前,進(jìn)行拆卸序列規(guī)劃是提高拆卸效率,降低拆卸成本與環(huán)境影響的首要途徑。因此進(jìn)行人機(jī)協(xié)作拆卸序列規(guī)劃方法研究具有重要的理論價(jià)值與實(shí)際意義。本文結(jié)合人與機(jī)器人各自的拆卸能力特點(diǎn),對人機(jī)協(xié)作拆卸序列規(guī)劃問題進(jìn)行深入研究,主要工作如下:（1）對人機(jī)協(xié)作拆卸問題進(jìn)行分析與描述,構(gòu)建人機(jī)協(xié)作拆卸信息模型。首先針對傳統(tǒng)干涉矩陣的不足,結(jié)合拆卸穩(wěn)定性,提出改進(jìn)的產(chǎn)品拆卸信息模型,優(yōu)化拆卸信息的表達(dá),并對零件可拆卸性的判斷規(guī)則進(jìn)行定義。然后基于對人與機(jī)器人各自拆卸能力的分析,定義三種零件類型,并結(jié)合拆卸過程的必需信息建立零件拆卸信息模型。（2）對比人機(jī)協(xié)作拆卸序列與普通并行拆卸序列的不同,對人機(jī)協(xié)作拆卸序列的生成策略進(jìn)行研究,在確定零件拆卸順序的同時... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

產(chǎn)品全生命周期

人機(jī)協(xié)作拆卸的目的是將人與機(jī)器人的拆卸能力優(yōu)勢相結(jié)合，相互協(xié)作以填補(bǔ)手工拆卸與自動化拆卸的不足。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要為拆卸人員與拆卸機(jī)器人規(guī)劃可行的拆卸序列，并基于兩者的拆卸能力特點(diǎn)進(jìn)行合理的任務(wù)分配。因此首先需要面向拆卸任務(wù)建立人機(jī)協(xié)作拆卸信息模型，對拆卸序列規(guī)劃所需的信息進(jìn)行分析與表達(dá)，為合理可行的人機(jī)協(xié)作拆卸序列的生成與評價(jià)提供信息支持。2.1 人機(jī)協(xié)作拆卸問題描述人機(jī)協(xié)作拆卸過程如圖 2-1 所示，拆卸人員與拆卸機(jī)器人在協(xié)作工作空間中，按照人機(jī)協(xié)作拆卸序列，在相應(yīng)的信息物理系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)的支持下共同完成拆卸任務(wù)。普通的拆卸序列規(guī)劃方法不適應(yīng)于求解人機(jī)協(xié)作拆卸序列規(guī)劃（Human-Robot Collaborative Disassembly Sequence Planning, HRC-DSP）問題，因?yàn)槿藱C(jī)協(xié)作拆卸相較于手工拆卸與自動化拆卸存在以下不同：拆卸機(jī)器人視覺傳感器

15圖 2-2 人機(jī)協(xié)作拆卸系統(tǒng)框架圖任務(wù)層：任務(wù)層負(fù)責(zé)拆卸任務(wù)的建模，依據(jù)實(shí)際的拆卸任務(wù)建立人機(jī)協(xié)作拆卸信息模型。一方面，拆卸序列規(guī)劃問題由于零件間的優(yōu)先約束關(guān)系是一個具有強(qiáng)約束條件的優(yōu)化問題，無法按任意順序移除零件。為了保證拆卸序列的可行性，在通過 CAD 間隙分析法、投影干涉檢測法或人機(jī)交互方式輸入等方法基于產(chǎn)品的裝配信息、CAD 模型及實(shí)際物理結(jié)構(gòu)獲取零件間的優(yōu)先約束信息之后，建立產(chǎn)品的拆卸信息模型。另一方面，廢舊產(chǎn)品的拆卸任務(wù)可以分解為各零件的子拆卸任務(wù)，為了依據(jù)每個零部件不同的拆卸操作要求進(jìn)行合理的任務(wù)分配，最大化人與機(jī)器人各自的拆卸能力優(yōu)勢，對每個零件的拆卸任務(wù)進(jìn)行分析，建立零件拆卸信息模型。最后結(jié)合實(shí)際的優(yōu)化目標(biāo)，時間、資源等約束條件，完成人機(jī)協(xié)作拆卸信息模型構(gòu)建，為求解最優(yōu)拆卸序列奠定基礎(chǔ)。規(guī)劃層：規(guī)劃層即求解最優(yōu)人機(jī)協(xié)作拆卸序列的優(yōu)化過程，其中涉及可行

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3541143