基于稳定性优化的三维装配补全方法

三维装配补全是一项重要的交互式装配任务，对于一个半成品装配体，机器人需要明确其缺失部件，从候选部件中挑选正确部件，计算准确的拼装位姿，最后将半成品补全.稳定性是椅子、桌子等实际装配体设计的首要原则，也是三维装配补全的重要目标，现有的装配补全工作多根据部件的几何关系来优化装配补全过程，没有考虑补全后装配体的稳定性，导致补全结果的正确率不高，难以满足机器人实际装配的需求.针对上述问题，提出一种基于稳定性优化的三维装配补全方法（Finishing the Incomplete 3D Assembly with Transformer,StableFiT），定义了一种装配体稳定性验证方法 .基于NVIDIA Isaac Sim仿真平台训练了一个装配体稳定性判别器，并基于稳定性判别器提供的稳定性反馈，优化了三维装配体的补全.在PartNet数据集上开展实验验证，结果表明StableFiT能够有效提升补全的装配体的正确性和稳定性.     

面向装配的蜗杆减速器装配信息模型的描述及应用实例

提出了一种能完整描述蜗杆减速器装配信息的数据结构，描述了产品零部件的装配特征关系，介绍了产品零部件装配体树结构，并建立了储存装配关系的广义矩阵以及装配关系的语言描述。利用这种数据结构计算可以方便地构造装配体的树结构图，可以把装配体中的每一个零件或部件本身的装配信息以及每一对装配无素对象之间的装配关系方便地存储在装配体中，它能通过指`针链表等工具方便地对装配体树中的每一对数据进行插入、查询、删除和修改等工作，并能有效地对产品零件级和装配级的装配工艺性进行分析和评价，并以一种具体的蜗杆减速器为实例来验证这种数据结构的正确性。     

装配规划中装配体的表达及子装配的识别

讨论了装配体中的联接类型,把装配体中零件之间的联接关系分为接触联接关系和紧固联接关系,并利用图论知识对装配体的表达作了研究。基于装配结构信息的矩阵表达,提出了能够判别子装配的理论方法,该方法易于实现并能节约大量计算机资源。在装配规划中,应用该方法可有效地产生子装配,从而能克服组合爆炸及简化装配序列的产生。     

可视化虚拟装配系统及关键技术研究

虚拟装配是虚拟制造的关键技术之一，可在产品设计阶段进行预装配，验证装配工艺的正确性，基于Solid Edge的可视化虚拟装配系统，通过其二次开发，应具备装配路径设置，装配零部件姿态调整及消隐，装配视角调整和视图放缩，虚拟仿真设置等功能，系统的总体包括装置建模初始化，装配工艺文件获取，装配过程动画和仿真等模块。其关键技术有：解除CAD装配体约束，并提取虚拟装配部件6元组位置和姿态信息；以6元组信息为基础的虚拟装配体重绘，及其装配过程仿真；包括虚拟装配零部件，装配件，装配路径和优先级，角度姿态，装配关键点坐标及绕坐标轴角度等信息的数据库组织。     

基于零部件编码和Hausdorff距离的装配体检索技术研究

装配体检索技术是提高装配体模型复用、提升工业生产力的重要一环。为加快检索速率,提出了新的零部件编码技术和Hausdorff距离的装配体相似度检索模型。首先对装配体零部件属性进行编码,将装配体模型化为数字集合;然后利用改进的Hausdorff距离计算装配体间的距离,以距离远近定义相似度的高低;最后利用实例验证了方法的正确性和有效性。     

装配体中的联接关系及子装配生成方法的研究

利用图论研究了装配体中的联接关系和子装配的特性,提出了装配体中存在的2种子装配并作了定义.根据装配结构的邻接矩阵和干涉矩阵及子装配的定义,利用图论知识提出了子装配的生成方法,给出了算法流程,并通过装配结构实例验证了方法的正确性和可行性.该方法所用的邻接矩阵和干涉矩阵可通过产品的CAD模型自动获取,因此利用该方法可在CAD平台上自动生成装配体中的子装配,从而提高了子装配生成的准确性和效率.     

装配过程稳定性分析

建立了面向装配过程稳定性分析的装配模型。从装配操作的稳定性和子装配体稳定位姿两方面分析装配过程的稳定性．基于支撑矩阵和增强邻接矩阵构建拆卸操作稳定判别算法来反推装配操作的稳定性．基于软联接图，通过计算子装配体内部自由度的方法来求解子装配体稳定的装配位姿．该方法被用于虚拟装配／拆卸过程中，开发了虚拟环境下的装配／拆卸原型系统，以支持拟实的装配／拆卸规划．     

面向虚拟装配公差建模方法的研究

阐述了虚拟装配系统中公差建模的基本方法,建立了零件尺寸公差与装配体配合公差的模型,利用约束关系图表达了零件尺寸信息与装配体配合关系信息,利用尺寸公差模型与约束关系图通过有关算法生成装配尺寸链。     

基于市场组织模型的多智能体机器人系统

提出了一个基于市场组织模型的方法，并用它控制一个多智能体机器人系统完成工业上的合作和竞争作业。该市场组织模型首先被用于构造一个多智能体机器人系统。然后，一个动态自组织方法被提出来用于该多智能体机器人系统竞争和签约作业。其次，一个实际的多智能体机器人系统被建造和用于装配实验。最后，装配实验结果肯定了该系统的灵活性，适应性和稳定性。     

虚拟环境下人工拆卸的实现

从产品装配性分析的角度出发,提出了在虎拟环境下进行人工装配（拆卸）的方法,借助数据手套、头盔装置等输入输出设备,在虎拟环境下操作者可以装配体中的零件进行抓取、移动,并记录装配体拆卸顺序与各零件的拆卸路径,从而为产品的装配分析提供依据。讨论了实现虎拟人工拆卸的若干关键技术,并用示例说明了该方法的有效性。     

面向并行工程的产品装配模型

针对并行工程的需求,提出广义键概念,广义键ＧＬ（ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｌｉｎｋ）是描述两个装配零件之间的所有装配关系的信息集,基于广义键建立了面向并行工程的产品装配模型,并给出了产品装配模型的数据结构,提出采用多重装配连接图表示零件之间的多重装配关系,基于广义键建立的产品装配模型可表示两个零件之间复杂的多重装配关系,为产品可装配性评价和装配工艺过程设计提供了丰富的产品装配信息,为实现ＣＡＤ／ＤＦＡ的信息集成打下良好的基础,该装配模型可支持并行工程。     

装配型企业生产现场质量监控系统

针对装配型企业生产过程的特征,以装配型企业中生产现场质量监控为对象,探讨流水线装配过程中通用质量监控系统的构建模式,论述生产现场质量监控的几个关键问题:质量数据的采集、传输、统计分析与表达.并以典型装配型企业为例,应用相关的理论和技术,有效监控生产线中的质量问题,实现质量效益最大化.     

面向对象的二叉树装配模型研究

文章研究可装配性设计中的产品装配建模,提出一种以装配体为对象并能充分反映装配过程特点的二叉树装配模型。应用面向对象技术,建立了相应的数据结构及应用框架,为可装配性评价奠定了基础,也可做为通用的产品装配模型应用于ＣＡＰＰ等领域。     

一体化中药粉碎机虚拟装配技术

为获得集中搅拌、筛选和粉碎功能的一体化中药粉碎机的最优装配序列和装配工艺,将虚拟装配(VA)技术应用于该产品的研发中.在系统研究VA技术体系结构及其关键技术的基础上,应用开放式建模方法分析了一体化中药粉碎机及其关键部件的装配层次及装配关系,建立了产品完整的装配模型；应用基于知识的装配序列规划方法优化了产品的装配序列.研究结果表明:VA技术在一体化中药粉碎机研发中的应用缩短了研发时间,确保了产品制造和装配一次成功.     

Modular Fixture Assembly Model for Virtual Assembly Design

To support modular fixture assembly design in virtual environment, a multi-view based modular fixture virtual assembly model is proposed. Instead of squeezing all assembly related information into a single model, three complementary views of assembly model, element information, function and structure, and assembly relationship are proposed to be used. The first view contains the detailed element information, while the other two explicitly capture the hierarchical function relationships and mating relationships respectively. These views are complementary in the sense that each view only contains a specific aspect of assembly related information while together they include required assembly related information. The proposed assembly model is specialized to accommodate the features of modular fixture virtual assembly design and applied in our developed prototype system.     

基于层次模型的装配顺序规划

采用装配结构层次分解法和装配结点内单元割集法相结合的方法 ,通过对产品装配结构设计内在隐含的约束关系的分析研究 ,根据装配特征 ,建立装配单元匹配优先关系 ,确定其装配方向。递归生成既表达装配结构 ,又描述装配工艺过程的二叉树模型 ,作为后续的可装配性评价的基础     

Assembly Sequence Planning for Mechanical Products

A method for assembly sequence planning is proposed in this paper. First, two methods for assembly sequence planning are compared, which are indirect method and direct method. Then, the limits of the previous assembly planning system are pointed out. On the basis of indirect method, an improved method for assembly sequence planning is put forward. This method is composed of four parts, which are assembly modeling for products, assembly sequence representing, assembly sequence planning, and evaluation and optimization. The assembly model is established by human machine interaction, and the assembly model contains components' information and the assembly relation among the components. The assembly sequence planning is based on the breaking up of the assembly model. And/or graph is used to represent assembly sequence set. Every component which satisfies the disassembly condition is recorded as a node of an and/or graph. After the disassembly sequence and/or graph is generated, heuristic algorithm - AO* algorithm is used to search the disassembly sequence and/or graph, and the optimum assembly sequence planning is realized. This method is proved to be effective in a prototype system which is a sub-project of a state 863/CIMS research project of China - ‘Concurrent Engineering’.     

虚拟装配系统中模型数据转换的研究

针对虚拟装配系统中模型数据转换的问题,为了实现产品模型从CAD系统到集成虚拟装配系统的模型转化,提出了将虚拟环境下的零件信息进行分类转换的方法。该模型由装配对象信息、对象层次信息、装配对象的关系信息和面片信息所组成。通过对CAD系统的二次开发和CAD系统本身自带的模型转换接口,得到虚拟装配系统所需的零件模型数据。     

基于JDBC的虚拟装配平台的实现

提出了在JDBC数据库基础上构建B/S模式的虚拟装配平台。分析了VRML模型的数据特征并给出了模型的数据存储格式,讨论了在web环境下可视化编程技术的实现。在客户端利用JAVA 3D类库,实现了模型的运动和干涉碰撞检测,并给出了一个应用实例。