【摘要】：作為飛機(jī)制造的最后一環(huán),飛機(jī)總裝具有重要地位,且涉及到大量關(guān)重件。關(guān)重件在飛機(jī)總裝過程中具有重要意義,它直接影響了飛機(jī)整體最終質(zhì)量。但目前飛機(jī)總裝過程中關(guān)重件的裝配作業(yè)依然以手工操作為主,自動(dòng)化程度較低。裝配路徑規(guī)劃能夠驗(yàn)證飛機(jī)裝配工藝的合理性,是指導(dǎo)飛機(jī)總裝關(guān)重件裝配的有力手段,對(duì)提高飛機(jī)總裝裝配效率具有重要意義,其核心內(nèi)容是為待裝配的零部件計(jì)算出一條從裝配起點(diǎn)到裝配終點(diǎn)的無碰撞路徑。鑒于飛機(jī)總裝的復(fù)雜性,其關(guān)重件的裝配路徑規(guī)劃仍然面臨著許多難點(diǎn)與挑戰(zhàn)。本文針對(duì)現(xiàn)有的飛機(jī)總裝路徑規(guī)劃過程耗時(shí)長、路徑解不準(zhǔn)確等問題,對(duì)飛機(jī)產(chǎn)品總裝階段的關(guān)重零部件裝配路徑規(guī)劃中的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究,主要內(nèi)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(chǔ);分析了飛機(jī)總裝關(guān)重件路徑規(guī)劃的特點(diǎn)和難點(diǎn)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(kuò)展的隨機(jī)樹算法(Bi-RRT)的改進(jìn)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(yīng)判斷開闊空間及狹窄空間的算子,大大提高了飛機(jī)總裝狹窄空間中關(guān)重件的裝配路徑規(guī)劃的質(zhì)量和效率(3)提出了飛機(jī)總裝關(guān)重件路徑規(guī)劃的前后處理方法。兩者的結(jié)合使得關(guān)重件的裝配路徑符合工程實(shí)際。(4)在DELMIA V6平臺(tái)下設(shè)計(jì)開發(fā)了飛機(jī)總裝關(guān)重件路徑規(guī)劃原型系統(tǒng),并選取飛機(jī)總裝過程中的典型關(guān)重件為案例,進(jìn)行了裝配路徑的計(jì)算和優(yōu)化。
【圖文】：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)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(gè)平移自由度和三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度[37]。對(duì)這樣一個(gè)總共具有 6 個(gè)自由度的零件進(jìn)行路徑規(guī)劃，搜索范圍已經(jīng)比較大了。另外，在裝配飛機(jī)關(guān)重件的過程中，為保證精度和質(zhì)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(duì)象并不符合實(shí)際工藝，某些情況需要把工裝和夾具和零件組合成一個(gè)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(duì)應(yīng)的算法復(fù)雜度也會(huì)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(shí)。（2）求解空間大對(duì)于飛機(jī)總裝而言，由于站位數(shù)量多、部分零部件尺寸大，，進(jìn)而整個(gè)規(guī)劃算法的搜索空間也較大。如圖 2.5 所示，某飛機(jī)總裝廠房空間大小為216m × 154m × 12m。在如此大的空間內(nèi)求解裝配路徑，會(huì)使得搜索算法在不期望的空間內(nèi)進(jìn)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(xué)碩士學(xué)位論文長度和質(zhì)量也是非常關(guān)鍵的目標(biāo)。所受到的環(huán)境約束相對(duì)較弱，直接對(duì)零部件的包圍球進(jìn)行規(guī)采用零件的包圍球進(jìn)行運(yùn)動(dòng)階段的路徑規(guī)劃有兩個(gè)主要的優(yōu)簡單，能夠節(jié)約大量的計(jì)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(diǎn)到終點(diǎn)之間的可行路徑就比較少。在此階段為同一會(huì)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(biāo)[48]。C
【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】：2018
【分類號(hào)】：V262.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2646681