基于蚁群优化算法的目标拆卸序列规划

为了能够以较高的效率求解出产品中目标零件的拆卸方案,基于产品中零件间的拆卸优先约束关系,提出并建立目标零件的拆卸层次信息图模型,将目标零件的拆卸序列规划问题转化为对该图模型中具备最优值的路径的搜索和寻优问题.同时,提出一种改进蚁群优化算法,以实现对目标零件拆卸层次信息图的构建和对拆卸方案的搜索与寻优.最后通过实例验证了该方法的可行性和计算效率.     

层次化UML 状态机在拆装过程仿真中的应用

针对目前飞机维修培训中拆装流程复杂,系统模型繁多的问题,采用层 次化分析法和UML 状态机相结合的建模方法,建立飞机组件的拆装过程模型。运用UML 状态机建立拆卸组件的状态、迁移和约束模型,规范拆卸零部件模型的统一性表达,提高建 模的效率。利用层次化方法对零部件进行层次规划,实现拆卸目标组件的有序逻辑表述,实 时监测拆卸零部件的状态,从而建立仿真程度高的训练模型。最后,以维修培训平台中飞机 某组件的拆装为例,验证层次化UML 状态机拆卸过程仿真方法的有效性。     

基于解释结构模型的产品零部件拆卸序列规划

为了快速准确地对复杂产品层次结构进行划分以实现拆卸序列规划,将解释结构模型(ISM)引入到对复杂产品的描述中,提出一种产品零部件拆卸序列规划方法.在对复杂产品零部件连接关系提取与表达、产品零部件连接关系邻接矩阵和有向图进行分析的基础上,构建了基于ISM的产品零部件连接关系模型;通过计算ISM连接关系可达矩阵建立了其有向图,并给出一种产品零部件结构深度的计算及拆卸序列规划方法.最后以确定洗碗机产品门体的拆卸序列规划和目标件的结构深度为例,对文中方法进行了验证,结果表明,该方法能够在短时间内确定复杂产品的结构层次,进而实现其拆卸序列的规划.     

基于模块化思想的拆卸序列规划

针对在产拆卸序列生成过程中因零件数目过多面造成的组合爆炸问题,提出了一种基于模块化思想的拆卸序列生成方法;建立了模块化产品拆卸模型;自动生成了产品的层次网络图;并针对层次网络图进行了优先约束分析．文中介绍了产品拆卸序列的生成过程,并以一个实例验证了该方法的合理性和有效性．     

基于优先关系的飞机机载设备维修拆卸CPN模型

现有的拆卸Petri网模型用于维修拆卸序列规划时,存在约束关系描述不准确、网系统模型结构复杂等不足.文中根据飞机机载设备维修拆卸的特点,考虑拆卸优先约束关系对拆卸时间的影响,提出了基于拆卸优先约束关系和着色网的DCPN模型.首先建立m维可拆情况下拆卸优先矩阵的生成方法,并改进其取值和表征,解决了设备间约束关系的准确描述问题;然后采用着色网建模方法简化了网系统模型.基于DCPN的可达图和有界、并发、冲突等动态特性,实现了对拆卸序列及其并发操作的自动求解.最后通过实例证明了DCPN模型以及相应的拆卸序列求解方法的正确性.     

支持复杂产品并行拆卸序列规划的遗传算法

为高效求解复杂产品的并行拆卸序列规划问题,提出基于遗传算法的复杂产品并行拆卸序列规划方法.针对并行拆卸序列规划问题中拆卸序列长度和每步拆卸零部件个数不确定的特点,提出并行序列染色体编码方法,分别将拆卸单元序列和拆卸步长作为染色体的前段和后段,以此表示一个拆卸序列.基于该染色体编码,采用拆卸混合图描述产品零部件间装配约束关系和拆卸优先级,并导出拆卸约束矩阵和邻接矩阵,由矩阵随机获取可行的初始染色体种群;将基本拆卸时间和不可行拆卸惩罚因子作为优化目标来构建适应度函数,确保最优解的可行性;在初始染色体种群的基础上,适应度函数最小为优化目标,通过遗传、交叉和变异遗传算子实现并行拆卸序列的优化.最后通过实例验证了该方法的可行性和实用性.     

基于可拆卸性分析和图方法的目标拆卸序列规划

针对现有目标拆卸序列求解方法在拆卸并行性规划和计算效率上存在不足的情况,提出了一种目标拆卸序列优化算法。基于球面映射、非正交干涉矩阵以及复合拆卸路径判别等方法的运用与改进,研究了零部件可拆卸性分析方法;应用分层图方法,对目标零件进行定位,结合子装配体识别法,去除冗余拆卸步骤,并提高拆卸过程的并行性。通过实例对该方法的有效性进行了验证。     

基于改进蚁群算法的维修拆卸序列规划

维修拆卸序列规划是整个维修性设计的重要内容。为了能够以较高的效率求解出产品中零件的拆卸方案,依据产品的基本信息和零件之间的约束关系,建立拆卸Petri网可达图,将拆卸序列规划问题转化为对Petri网可达图最优路径的搜索和寻优问题。同时利用蚁群优化算法对组合优化具有高强适应性的特征,改进基本蚁群算法,对可达图模型进行路径寻优,得到最优或次优的拆卸序列。最后通过实例验证了该方法的有效性。     

面向拆装训练的输油泵机组虚拟维修系统设计

针对输油泵机组实装维修训练存在的不足,设计了面向拆卸与装配训练的输油泵机组虚拟维修系统。通过现有主流虚拟现实仿真平台的对比,选择以Unity3D作为开发平台。分析了系统功能、性能需求,设计了系统多层次模块化训练体系结构。针对系统交互式拆装的核心功能需求,提出一种高效的鼠标拖拽时零部件位置更新算法;为在虚拟训练过程中正确模拟机械零部件拆装的顺序关系,研究了基于事件驱动编程的设计方法。对系统实际运行参数进行测试,满足各项功能、性能需求。系统不仅满足输油泵机组维修训练的需求,还可为其它产品的维修拆装训练系统设计提供参考。     

拆卸线平衡问题的改进细菌觅食优化算法

拆卸是产品回收过程中最重要的环节,拆卸过程高效与否直接影响产品的回收效率。为克服传统算法求解拆卸线平衡问题时性能不稳定的缺陷,在构建基于工作站利用率、负荷均衡,尽早拆卸有危害、高需求的零件,最小化拆卸成本等方面的拆卸线平衡问题多目标优化模型的基础上,提出一种改进的细菌觅食优化算法对问题求解。通过改进细菌的移动规则扩大搜索空间,引入全局信息共享策略增强算法收敛性能,定义了一种自适应驱散概率防止驱散操作中解的退化。在对不同规模算例的对比分析中,验证了该算法的有效性。     

设备拆装混合现实系统中的拆装逻辑设计

针对机械部件在拆装过程中存在设备投资大、损耗程度高、危险性大、拆装效率低等问题, 本文采用混合现实技术, 设计出一套虚拟拆装系统. 其中, 拆装逻辑是拆装系统的核心, 拆装系统的通用性取决于拆装逻辑的设计. 为了解决虚拟拆装系统通用性差的问题, 本文通过对常见机械模型的连接方式和装配关系进行分析和总结, 设计出一种基于图遍历算法的数据结构来表达各个模型的逻辑关系, 并针对特种阀门、六关节机械臂等设备的拆装进行实验. 实验结果表明: 该拆装逻辑解决了拆装顺序的可定义和通用性等问题, 能够对模型部件按工艺流程进行虚拟拆解和装配, 最终实现虚拟拆装系统的通用性.     

智能装配规划中的拆卸方向计算

提出了基于装配约束的离散化单位球面的拆卸方向计算方法．首先利用离散化的单位球面计算局部拆卸方向集,通过离散点坐标的加权平均求取拆卸方向集的质心;然后通过可拆卸性判断获得可行的全局拆卸方向．应用表明,该方法可有效地降低复杂产品拆卸方向求解的计算复杂度．     

Disassembly analysis through time estimation and other metrics

This paper examines the problem of assessing product ease of disassembly for recycling in light of the broader issue of manufacturability evaluation. The disassembly time estimation method outlined here is shown to provide one of several needed metrics for use during product design. Moreover, the ability to estimate process time provides the foundation upon which other metrics can be developed. The evaluation based on disassembly time is demonstrated on an electric drill example, and the difficulties associated with generating other disassemblability metrics are discussed.     

装配序列规划中拆卸方向的确定

以产品为出发点进行拆卸判断,以拆卸顺序的逆生成装配序列是装配序列规划中常用的方法,而拆卸方向的确定量是其关键的一步,而将拆卸方向简化为与坐标轴平行的方向不能产生完备的可行装配顺序集,在分析装配过程的特点基础上,提出一种根据装配约束关系用球面几何计算拆卸方向和方法,首先,利用球面几何的方法求解局部拆卸方向集,取局部方向集所对应的球面多边形的形心为局部拆卸方向;然后,利用投影的方法测试此局部拆卸方向是否为全局拆卸方向,文中提出的方法可以方便地用于工程实践中。     

Service Platform for Robotic Disassembly Planning in Remanufacturing

Remanufacturing is being paid much attention due to environmental protection and resource re-utilization. Disassembly is an inevitable step of remanufacturing and it is always finished by the manual labor. Robotic disassembly helps to improve the automation of disassembly process, while robotic disassembly planning helps to improve the efficiency of robotic disassembly. However, the existing research on robotic disassembly planning seldom integrates the physical industrial robots and then provides convenient services for the users. In this paper, the framework of service platform for robotic disassembly planning in remanufacturing is studied. The database of the service platform is designed, and the data communication method between the software system and KUKA industrial robots is studied. After that, based on the physical facilities, this service platform is implemented using MyEclipse software. The developed service platform is convenient for the users to access the methods of robotic disassembly planning and the connected industrial robots can also execute the optimal disassembly solutions through the data communication method after the optimal disassembly solutions are obtained. Finally, case study based on an idler shaft is conducted to verify the developed service platform for robotic disassembly planning.     

Disassembly sequences for objects built from unit cubes

The geometrical problem of finding a possible disassembly sequence for an object is considered for a limited class of objects: those whose parts can be made from collections of unit cubes. For such objects, we consider motions of their component parts which are translations in one of three orthogonal directions.

A working program has been implemented in -11, which finds a disassembly sequence for an object defined by a 3D cube map. Each disassembly step may consist of either one or two linear motions of single parts. Removal of subassemblies consisting of more than one part is not considered.

To ensure properly the validity of a disassembly motion, both local and global geometric information must be considered. The local geometric feasibility of a motion relates to whether an infinitesimal motion can be made, and it is determined by the surface contacts (mates) between a part and other parts. The global geometric feasibility of a motion relates to whether a finite (or infinite) motion can be made in a particular direction. It depends not only on the relationship between the part to be moved and those that it touches, but also on its relationship with, potentially, all the other parts in the assembly. To determine the global geometric feasibility of a motion, the idea of coupling between two faces is introduced. Coupling is a directional quantity which gives the finite limit on the relative motion between two faces. By considering the coupling information for all the faces of a part, it is easy to determine the finite motions that are possible in any direction.     

基于蚁群算法的产品拆卸序列规划方法

拆卸是回收的前提,为了得到最大的回收效益,对拆卸序列进行规划,得到最优的拆卸序列.根据拆卸的特点构建适合计算和优化的产品拆卸混合图模型,该模型描述了零部件之间的连接关系和优先关系.然后通过几何推理方法产生所有可行的拆卸序列,建立目标函数并构建适合拆卸序列规划的蚁群算法:设计了满足连接关系和优先关系的可拆卸零件搜索空间,得到最优或接近最优的拆卸序列.最后通过实例验证了该方法的实用性和可行性.