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虚拟装配关键技术及其发展 被引量:62
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作者 郑轶 宁汝新 +1 位作者 刘检华 杜龙 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期649-654,共6页
虚拟装配技术是虚拟制造技术的关键部分,它主要实现两个层次的映射,即底层用产品虚拟模型映射了产品物理模型,顶层的虚拟装配仿真过程映射了真实的物理装配过程。虚拟装配关键技术主要包括:碰撞检测、零部件建模以及数据交换与集成、装... 虚拟装配技术是虚拟制造技术的关键部分,它主要实现两个层次的映射,即底层用产品虚拟模型映射了产品物理模型,顶层的虚拟装配仿真过程映射了真实的物理装配过程。虚拟装配关键技术主要包括:碰撞检测、零部件建模以及数据交换与集成、装配规划、基于约束的运动导航与精确定位、线缆管路等可变形体零件装配技术、知识的提取与应用和装配评估与验证等。文中对这些关键技术的研究现状进行了综述,并根据研究现状分析了虚拟装配技术中存在的问题以及发展趋势。 展开更多
关键词 虚拟装配 装配规划 虚拟现实 虚拟制造
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计算机辅助装配规划研究综述 被引量:29
2
作者 王峻峰 李世其 +1 位作者 刘继红 钟毅芳 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期1-7,共7页
装配规划是影响产品装配质量和成本的重要因素,作为并行工程和计算机集成制造的关键支撑技术,计算机辅助装配规划涉及计算机、人工智能、自动化和机器人等领域。对目前该领域国内外的研究现状进行了综述,总结和剖析了经典方法、虚拟现... 装配规划是影响产品装配质量和成本的重要因素,作为并行工程和计算机集成制造的关键支撑技术,计算机辅助装配规划涉及计算机、人工智能、自动化和机器人等领域。对目前该领域国内外的研究现状进行了综述,总结和剖析了经典方法、虚拟现实方法、软计算方法和协同方法等4 种具有代表性的装配规划技术,并对今后计算机辅助装配规划的发展方向和研究趋势进行了分析。 展开更多
关键词 计算机应用 装配规划 综述 虚拟现实 软计算 协同装配
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基于机器人与视觉引导的星载设备智能装配方法 被引量:37
3
作者 季旭全 王君臣 +2 位作者 赵江地 张晓会 孙振 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第23期63-72,共10页
当前大型星载设备的安装采用人工操作机械臂的方式完成。由于星载设备昂贵,装配过程在半封闭非直视条件下进行,需要多人进行人工观察与口令调整,耗费数小时,装配效率低下。为提升装配效率,实现装配过程的智能化与精准化,提出一种基于机... 当前大型星载设备的安装采用人工操作机械臂的方式完成。由于星载设备昂贵,装配过程在半封闭非直视条件下进行,需要多人进行人工观察与口令调整,耗费数小时,装配效率低下。为提升装配效率,实现装配过程的智能化与精准化,提出一种基于机器人与视觉引导的星载设备智能装配方法。采用机器学习与双目视觉实现装配体之间的精确位置测量;通过机器人手眼标定完成视觉空间到机器人空间的运动映射;综合分析装配路径的干涉状况,对装配路径进行机器人运动规划;最后通过虚拟现实技术实现装配过程的可视化。整个装配过程可自动完成,装配时间缩短在若干分钟以内。进行了卫星与星载设备的模型装配试验,结果表明装配误差小于0.3 mm,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 星载设备 机器人装配 视觉引导 虚拟现实 路径规划
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装配关系的有向图表达方法研究 被引量:25
4
作者 付宜利 田立中 +1 位作者 董正卫 谢龙 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期149-153,共5页
产品的装配关系表达方法直接关系到计算机辅助装配规划的方法与效率。分析了已有的装配关系表达方法 ,提出了有向装配连接图概念。有向装配连接图能够将建模的过程信息保存在有向边中 ,从而为割集分解方法进行装配序列规划提供更多信息... 产品的装配关系表达方法直接关系到计算机辅助装配规划的方法与效率。分析了已有的装配关系表达方法 ,提出了有向装配连接图概念。有向装配连接图能够将建模的过程信息保存在有向边中 ,从而为割集分解方法进行装配序列规划提供更多信息。通过将装配建模配合关系建立过程转换成图的有向边表示 ,给出有向装配连接图的构造方法。在证明有向装配连接图相关性质基础上 ,给出在Unigraphics系统实现有向装配连接图算法。 展开更多
关键词 装配关系 有向图表达方法 装配连接图 装配规划 CAD 阀门装配体
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面向装配的设计方法与技术研究 被引量:12
5
作者 姜华 熊光楞 曾庆良 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 1999年第4期56-60,共5页
从影响产品装配性能的多种因素出发,提出了面向装配的设计体系结构。论述了面向装配的设计方法的关键技术问题,如自顶向下的产品设计、产品装配结构装配性能分析、数字化预装配、产品装配序列规划、装配公差综合与分析、机构运动综合... 从影响产品装配性能的多种因素出发,提出了面向装配的设计体系结构。论述了面向装配的设计方法的关键技术问题,如自顶向下的产品设计、产品装配结构装配性能分析、数字化预装配、产品装配序列规划、装配公差综合与分析、机构运动综合与分析。 展开更多
关键词 并行工程 面向装配 产品设计 CIMS
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基于遗传算法的自动装配顺序规划 被引量:11
6
作者 廖小云 陈湘凤 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第5期17-20,共4页
笔者对自动装配顺序规划问题建立一种改进的遗传算法 (GeneticAlgorithms)。建立了装配体各零件间的可行装配方向元组 ,用于判断无干涉装配序列 ;提出 5种合适的遗传算子 ,并以装配方向的改变次数作为装配顺序的适应值 ;采用一种适应值... 笔者对自动装配顺序规划问题建立一种改进的遗传算法 (GeneticAlgorithms)。建立了装配体各零件间的可行装配方向元组 ,用于判断无干涉装配序列 ;提出 5种合适的遗传算子 ,并以装配方向的改变次数作为装配顺序的适应值 ;采用一种适应值修改方案来避免算法过早收敛。算例表明 ,本文建立的装配顺序规划的遗传算法 ,能快速自动产生出满意的装配顺序方案。 展开更多
关键词 装配规则 遗传算法 几何约束 自动装配顺序规划
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装配规划中基于割集的装配顺序生成方法 被引量:11
7
作者 梁斌 邱述斌 +3 位作者 巴鲁奇 许晓东 徐家球 张伯鹏 《中国机械工程》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期27-29,共3页
针对装配规划提出一种新的装配零件关系的描述方法,该方法应用改进的关联图──优先约束关联图,描述装配零件间的连接关系、优先关系及约束关系。在生成产品装配顺序时,充分地把装配优先关系与割集法融合到装配顺序搜索中,有效地生... 针对装配规划提出一种新的装配零件关系的描述方法,该方法应用改进的关联图──优先约束关联图,描述装配零件间的连接关系、优先关系及约束关系。在生成产品装配顺序时,充分地把装配优先关系与割集法融合到装配顺序搜索中,有效地生成产品所有满足装配条件的装配顺序。 展开更多
关键词 装配规划 装配顺序 优先关系 割集法 机器装配
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Web环境下的协同装配规划系统 被引量:16
8
作者 王峻峰 刘继红 钟毅芳 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期83-87,94,共6页
异地开发产品要求装配设计成员间进行协同工作。为支持分布式的装配规划活动,提出了协同装配规划网络环境的体系结构,研究了用户界面、通讯管理、应用服务和信息管理等功能模块,并结合虚拟现实建模语言表达的客户端产品显示模型和服务... 异地开发产品要求装配设计成员间进行协同工作。为支持分布式的装配规划活动,提出了协同装配规划网络环境的体系结构,研究了用户界面、通讯管理、应用服务和信息管理等功能模块,并结合虚拟现实建模语言表达的客户端产品显示模型和服务器端装配应用模型,采用Java-EAI等技术,开发了基于Web的协同装配规划原型系统。用一个驱动装配体实例,说明异地人员间同步的协同装配规划过程,验证了协同装配规划方法的可行性和系统的有效性。 展开更多
关键词 协同装配 协同拆卸 序列规划 同步交互 互联网 虚拟现实建模语言
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基于工作流的装配车间生产过程计划和控制技术 被引量:20
9
作者 刘检华 林晓青 +3 位作者 刘金山 宁汝新 袁坤 张佳朋 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期755-762,771,共9页
针对航天装配型制造企业的单件小批量离散生产特点,提出了一种基于工作流的装配车间生产过程计划和控制方法。该方法通过引入工作流管理技术,将产品装配数据和装配过程的管理紧密集成在一起,有效地描述了装配数据与装配过程间的动态交... 针对航天装配型制造企业的单件小批量离散生产特点,提出了一种基于工作流的装配车间生产过程计划和控制方法。该方法通过引入工作流管理技术,将产品装配数据和装配过程的管理紧密集成在一起,有效地描述了装配数据与装配过程间的动态交互行为,同时也实现了生产现场的装配活动和装配数据的统一管理。最后,开发了原型系统,并在航天某工厂得到试用。 展开更多
关键词 工作流 装配 车间生产管理 生产计划 制造执行 工艺流程图 航天产品
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交互式虚拟装配路径规划及优选方法研究 被引量:14
10
作者 郑轶 宁汝新 +1 位作者 刘检华 万毕乐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1153-1156,共4页
给出了虚拟装配环境下基于人机交互的装配路径规划方法,根据实际需要提出了针对交互式虚拟装配路径规划方法的装配路径优选算法,优选算法基于虚拟装配路径节点投影,能够有效消除由于虚拟装配环境下触觉缺失而造成的路径抖动以及折返现... 给出了虚拟装配环境下基于人机交互的装配路径规划方法,根据实际需要提出了针对交互式虚拟装配路径规划方法的装配路径优选算法,优选算法基于虚拟装配路径节点投影,能够有效消除由于虚拟装配环境下触觉缺失而造成的路径抖动以及折返现象。实例验证以及实验结果表明,交互式虚拟装配路径规划及优选方法有效可行,能够满足虚拟装配系统的需要。 展开更多
关键词 虚拟装配 装配路径 路径规划 路径优选 装配过程仿真
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一种基于机器人的航天器大型部件自主装配方法 被引量:21
11
作者 孟少华 胡瑞钦 +1 位作者 张立建 董悫 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期81-88,101,共9页
航天器大型部件在狭小空间中装配存在着视野受限、目标位置不可见等问题,传统的吊装方法无法精确调整位姿、磕碰风险极高.本文提出一种基于双目视觉定位的机器人辅助装配路径规划方法.该方法以航天器、待安装部件以及机器人等装配要素的... 航天器大型部件在狭小空间中装配存在着视野受限、目标位置不可见等问题,传统的吊装方法无法精确调整位姿、磕碰风险极高.本文提出一种基于双目视觉定位的机器人辅助装配路径规划方法.该方法以航天器、待安装部件以及机器人等装配要素的3维模型为基础,采用双目视觉系统对航天器上安装位置的几何特征进行精确定位.利用测量结果确定机器人和航天器之间的相对位姿关系,进而构建航天器装配现场的虚拟环境,识别装配过程中的几何约束,然后利用轴对齐包围盒方法进行碰撞检测,采用随机路图法规划出一条无干涉的装配路径,最后利用离线编程技术生成机器人可执行的装配序列.以某型号航天器激光测高仪为对象开展装配试验,完成了大型部件在狭小凹舱内的无磕碰安装.结果表明该方法可以实现对螺纹孔精准定位,快速规划出无干涉装配路径,能够控制机器人安全、高效完成大型部件在狭小空间下的安装作业. 展开更多
关键词 航天产品 工业机器人 辅助装配 双目视觉 路径规划
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装配体中的联接关系及子装配生成方法的研究 被引量:13
12
作者 杨培林 陈晓南 庞宣明 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1136-1139,共4页
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... 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. 展开更多
关键词 子装配 装配序列规划 图论
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基于模型定义的飞机装配工艺信息建模 被引量:19
13
作者 靳江艳 黄翔 +1 位作者 刘希平 李泷杲 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期569-576,共8页
为了实现基于模型的定义技术在飞机装配工艺设计中的全面应用,摆脱数字量和模拟量共存的数据传递局面,建立了面向装配工艺设计的MBD模型。通过对飞机装配工艺设计过程进行分析,将装配工艺信息分为装配工艺结构、工艺特征、附加工艺特征... 为了实现基于模型的定义技术在飞机装配工艺设计中的全面应用,摆脱数字量和模拟量共存的数据传递局面,建立了面向装配工艺设计的MBD模型。通过对飞机装配工艺设计过程进行分析,将装配工艺信息分为装配工艺结构、工艺特征、附加工艺特征和工艺配套信息四类。根据信息构成不同,为各类工艺信息定制有针对性的映射算子,建立设计模型向装配工艺模型的映射关系。采用多视图的方法,对装配工艺信息集成模型进行表示和管理,并将其划分为核心层、工艺扩展层和应用层。最后,利用开发的建模工具集建立了某机型舱门的装配工艺信息MBD模型。 展开更多
关键词 基于模型的定义 飞机装配 工艺信息 建模 工艺规划
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基于快换夹具和视觉的机器人装配工作站仿真设计 被引量:16
14
作者 冯凌云 郭灿彬 +1 位作者 朱旭义 王彩芳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第8期126-130,134,共6页
以机器人关节产品的自动装配为例,介绍了一种基于快换夹具和视觉引导的产品虚拟装配仿真解决方案。首先,结合RobotStudio和SolidWorks搭建了装配工作站的三维仿真模型;其次,根据装配工艺和流程设计了便于快速更换的末端夹具以及夹具、... 以机器人关节产品的自动装配为例,介绍了一种基于快换夹具和视觉引导的产品虚拟装配仿真解决方案。首先,结合RobotStudio和SolidWorks搭建了装配工作站的三维仿真模型;其次,根据装配工艺和流程设计了便于快速更换的末端夹具以及夹具、视觉相机等设备对应的Smart组件,并通过I/O建立了组件间的逻辑连接。之后,经过路径规划、关键程序数据设定等步骤完成离线程序编制;最后,通过仿真调试和信号分析功能确认了装配工艺路线的正确性和合理性。该方案可以指导实际装配工作站的设计,为相关企业降低开发、调试成本,优化提升性能、效率提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 工业机器人 RobotStudio 虚拟装配 视觉引导 轨迹规化 性能优化
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断路器柔性装配数字孪生机器人及其运动控制 被引量:16
15
作者 杨艳芳 贺焕 +2 位作者 舒亮 杨秒 吴自然 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期2915-2926,共12页
针对断路器柔性装配生产线中的柔性装配单元机器人,结合数字孪生技术,提出一种支持机器人运动规划和控制的柔性装配机器人数字孪生框架。面向柔性装配机器人单元,结合实际制造工艺及过程,对物理实体对象进行了数字三维建模,同时建立了... 针对断路器柔性装配生产线中的柔性装配单元机器人,结合数字孪生技术,提出一种支持机器人运动规划和控制的柔性装配机器人数字孪生框架。面向柔性装配机器人单元,结合实际制造工艺及过程,对物理实体对象进行了数字三维建模,同时建立了相应的柔性机器人动力学运动控制数学模型,将柔性机器人动力学模型应用于数字三维场景,通过数据交互链接物理实体单元与数字孪生单元,对孪生柔性机器人在运动姿态、制造工艺等数据上进行实时更新,从而保证数字孪生体的实时同步与忠实映射。以实例介绍了该数字孪生框架的实现与验证过程。 展开更多
关键词 数字孪生 柔性装配 机器人 断路器 运动规划 运动控制
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基于多色集合理论的产品装配规划建模与算法研究 被引量:11
16
作者 张博 张洪涛 +1 位作者 赵姗姗 李宗斌 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1254-1258,共5页
采用多色集合理论建立了一种用数组元素表示的装配关系模型,它包括表示定位关系的定位基准模型和表示装配通道关系的可能位移模型.通过定位基准方程组和可能位移方程组给出了这种装配关系模型的数学表达形式,并提出了它们的求取算法,从... 采用多色集合理论建立了一种用数组元素表示的装配关系模型,它包括表示定位关系的定位基准模型和表示装配通道关系的可能位移模型.通过定位基准方程组和可能位移方程组给出了这种装配关系模型的数学表达形式,并提出了它们的求取算法,从而将装配过程中的定位关系和装配通道关系这2种约束关系用简单的逻辑方程式表示出来,方便了计算机的编程.同时,提出的各级装配单元的生成算法和在装配单元基础上建立递阶结构图的算法,为用计算机编程实现装配序列的自动生成提供了基础.与传统的装配规划模型相比较,用多色集合理论进行装配规划建模,便于描述装配过程中的约束关系,具有形式化水平高、避免“组合爆炸”和易于编程等优点. 展开更多
关键词 装配关系模型 定位基准方程组 可能位移方程组 多色集合理论 装配规划
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航天器总装技术状态的数字化管理方法 被引量:14
17
作者 陈畅宇 贺文兴 +3 位作者 易旺民 何倩 徐波涛 刘智斌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期139-147,共9页
针对航天器研制过程总装技术状态的结构化刻画、比对以及传递需求,提出一种航天器总装技术状态的结构化表达、统计、管理与应用方法,该方法针对产品设计、工艺设计和工艺实施人员的技术状态协同控制需求,分别定义总装设计(ADC)、总装工... 针对航天器研制过程总装技术状态的结构化刻画、比对以及传递需求,提出一种航天器总装技术状态的结构化表达、统计、管理与应用方法,该方法针对产品设计、工艺设计和工艺实施人员的技术状态协同控制需求,分别定义总装设计(ADC)、总装工艺(APDC)以及总装实做(AIC)等3种技术状态控制视图,以数字样机作为数据集成管理框架,结合基于活动内容模板的工艺设计方法,实现总装工艺技术状态的设置与管理,最终实现总装全过程技术状态数据的精确控制。此外,通过基于工艺数字样机的总装技术状态比对,实现了一种与总装工艺设计及实施过程紧密结合的技术状态视图应用方法。将其应用到卫星设备总装技术状态的控制过程中,证明了该方法对技术状态控制的有益作用。 展开更多
关键词 技术状态 航天器总装 工艺规划 数字样机 计算机支持的协同工作
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大规模定制汽车总装生产线规划及其仿真环境 被引量:8
18
作者 董建华 肖田元 +1 位作者 樊树海 羌磊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第2期202-204,215,共4页
针对汽车大规模定制生产的实施策略,提出汽车总装生产线满足大规模定制的三个关键问题:提高动态响应能力、缩短交货期、降低成本,针对这三个问题讨论了汽车总装生产线规划中的相应对策。根据汽车总装线规划的要求,提出并建立了一个相应... 针对汽车大规模定制生产的实施策略,提出汽车总装生产线满足大规模定制的三个关键问题:提高动态响应能力、缩短交货期、降低成本,针对这三个问题讨论了汽车总装生产线规划中的相应对策。根据汽车总装线规划的要求,提出并建立了一个相应的规划仿真环境,该环境包括仿真界面、优化工具、模型库以及数据库,演示了在该环境中进行的一个仿真实例。 展开更多
关键词 大规模定制汽车总装生产线 仿真环境 汽车行业 制造系统 生产线规划
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卫星总装数字孪生车间物料准时配送方法 被引量:14
19
作者 张连超 刘蔚然 +3 位作者 程江峰 陶飞 孟少华 陈畅宇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期2897-2914,共18页
针对卫星总装车间由传统的单星单工位总装模式向多星组批脉动式总装模式转型过程中,因装配执行和物料配送不同步而影响卫星总装效率和质量的问题,提出一种适用于卫星总装数字孪生车间的基于灰色理论和多模型交互机制的物料准时配送方法... 针对卫星总装车间由传统的单星单工位总装模式向多星组批脉动式总装模式转型过程中,因装配执行和物料配送不同步而影响卫星总装效率和质量的问题,提出一种适用于卫星总装数字孪生车间的基于灰色理论和多模型交互机制的物料准时配送方法。首先,针对工艺完成时间预测问题中人员操作完成时间的不确定性,提出基于灰色理论的物料需求时间预测方法;其次,针对有轨无轨混合环境下的移动运载工具碰撞问题,提出一种时间可控的混合环境下的路径规划方法,并通过时间窗建立了多模型交互机制,以保证路径之间无碰撞;最后,在卫星总装数字孪生车间开展应用验证,实验结果表明,所提方法能够降低由工人差异造成的预测误差,有效解决混合环境下路径规划时间不可控的问题。 展开更多
关键词 卫星总装 物料配送 时间预测 路径规划 数字孪生
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机器人装配操作的规划与控制 被引量:8
20
作者 冯光涛 张伟军 +1 位作者 赵锡芳 秦志强 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期78-84,共7页
机器人装配操作是机器人研究与应用的一个重要领域 .与机器人焊接、喷涂等作业不同 ,机器人的装配操作是一种约束运动类操作 ,因此在规划和控制时必须考虑接触约束和各种不确定性因素的影响 .本文对机器人装配操作的规划和控制策略进行... 机器人装配操作是机器人研究与应用的一个重要领域 .与机器人焊接、喷涂等作业不同 ,机器人的装配操作是一种约束运动类操作 ,因此在规划和控制时必须考虑接触约束和各种不确定性因素的影响 .本文对机器人装配操作的规划和控制策略进行了详细的综述 ,并对一些典型的装配操作任务进行了分析 . 展开更多
关键词 机器人 装配 规划 控制
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