【摘要】： 產(chǎn)品裝配順序規(guī)劃(assembly sequence problem:ASP)是并行工程研究的一個(gè)熱點(diǎn)與難點(diǎn)。有兩個(gè)核心問題:①可行裝配順序推理;②裝配順序評價(jià)優(yōu)選。本文結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,在實(shí)例分析的基礎(chǔ)上,針對三維裝配順序規(guī)劃中的這兩個(gè)核心問題及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究。 首先,針對幾何可行裝配順序推理問題,應(yīng)用OBB(oriental bounding box)包圍盒和分離軸定理將幾何約束分析方法(geometry constraints analysis: GCA)擴(kuò)展到三維空間,提出了三維幾何約束分析方法3D-GCA。該方法能夠針對三維裝配問題推理出正確且完備的裝配優(yōu)先關(guān)系(Assembly Precedence Relationship: APRs),進(jìn)而得到所有幾何可行裝配順序。 其次,針對裝配順序評價(jià)問題,提出裝配角度(Assembly Angle: AA)、裝配方向(Assembly Direction: AD)、重定向次數(shù)(Reorientation: RE)和裝配穩(wěn)定性(Stability: ST)四個(gè)指標(biāo),并應(yīng)用3D-GCA技術(shù)設(shè)計(jì)出每個(gè)指標(biāo)的分析流程和計(jì)算方法。進(jìn)而設(shè)計(jì)出基于熵權(quán)理論的模糊綜合評價(jià)方法,為最優(yōu)裝配順序的選擇提供了更加客觀和科學(xué)的分析方法。 此外,論文還針對復(fù)雜產(chǎn)品裝配順序規(guī)劃中的NP難問題,研究了免疫遺傳算法(Immune Genetic Algorithm:IGA)的應(yīng)用。給出了基于信息熵的抗體選擇方式,設(shè)計(jì)了KP、BP、NT、NL四種免疫疫苗。大量的數(shù)字實(shí)驗(yàn)證明,IGA在全局搜索能力要優(yōu)于簡單的遺傳算法(Simple Genetic Algorithm: SGA)。 最后,綜合本論文的研究成果,提出復(fù)雜產(chǎn)品裝配順序規(guī)劃問題的層次化求解方法,并開發(fā)出相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助分析原型系統(tǒng)(Spatial assembly sequence planning system:SASPS)。實(shí)例研究表明,該系統(tǒng)可以按照(1)裝配體建模、(2)3D-GCA推理、(3)裝配評價(jià)函數(shù)計(jì)算、(4)IGA搜索四個(gè)步驟逐步實(shí)現(xiàn)裝配順序的推理和最優(yōu)裝配順序的選擇。
【圖文】：

為了得到零件 3 的最小約束裝配狀態(tài)，需要分析其它各零件對零件 3 的幾何約束關(guān)系，見圖 2-3（b）�？梢姡髁慵䦟α慵� 3 的約束方向?qū)⑵矫娣较蛉痆I =0,2π)分成若干個(gè)區(qū)間，每一個(gè)區(qū)間對應(yīng)某一個(gè)或某幾個(gè)零件的約束方向。根據(jù)定義 2-3，MCAS 反映為約束方向能夠覆蓋平面全集的最小零件集合。因此，可以得到如下計(jì)算公式，iir1RrMCASC∈[,]= ∧（2- 2）其中，r 表示裝配方向區(qū)間；irC 表示在裝配方向區(qū)間 r 上的約束零件集合；

零件 3 便無法進(jìn)入裝配體。同樣的，，件 4 都進(jìn)入裝配體之前裝入。就可以計(jì)算所有的裝配約束關(guān)系 APRs，進(jìn)而得到順序。 方法將裝配約束分析從與坐標(biāo)軸平行的正交方向本研究中，將進(jìn)一步將 GCA 方法擴(kuò)展到三維空任意方向進(jìn)入裝配體。方向束分析與二維幾何約束分析最大的區(qū)別在于約束二維空間里面，ijCD 表現(xiàn)為一個(gè)扇形區(qū)域，可以終止角度2α 來表示。而在三維空間當(dāng)中，以兩個(gè)多棱錐在單位方向球面上的截面。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TH163

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張少云;復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品裝配工藝規(guī)劃與仿真[D];西安工業(yè)大學(xué);2013年

2 戴波;燒結(jié)機(jī)中部骨架參數(shù)化虛擬裝配技術(shù)研究[D];湘潭大學(xué);2012年

本文編號：2651636