基于人工蜂群算法的产品装配规划研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:g10703107
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装配是产品全生命周期内的一个重要的环节,同样的一组零部件由不同的小组分别负责装配,所呈现的效率往往不同。产品的装配序列通常由设计工程师根据经验确定,不过随着零件数量的增加,可行装配序列的数量呈指数的增长。装配序列规划目的是寻找最优装配序列来指导装配,最优装配序列可以降低产品装配成本和时间,从而提高产品的装配效率。  构建了装配规划模型。针对产品装配时整体的稳定性、部分零件的连续安装等因素,使用了4个对应的评价指标,使得目标函数能够更加全面准确的反映装配序列的优劣。装配信息矩阵由干涉矩阵、连接矩阵等矩阵组成,在装配序列可行性判断与评价中发挥重要的作用。  针对产品装配效率低下的问题,本文使用人工蜂群算法求解产品的最优装配序列。在算法的雇佣蜂阶段,解的交叉操作将采用基于位置交叉和局部分布交叉相结合的策略;在跟随蜂阶段,算法将同样采用多种方法相结合的策略从而提高解的质量;侦查峰阶段将对那些指定次数不发生变化的解进行重新初始化。选取算法中几个重要的参数,针对参数的变化通过多次试验与比较,从而获得最优的数值。通过与当前有竞争力的智能算法进行比较,从而验证了人工蜂群算法的高效率。  自动装配是对装配序列规划的实际验证。介绍了零部件的层次结构,零件约束的设置方法以及自动装配算法。自动装配相对于在虚拟装配环境下使用手持设备进行手动装配操作,在效率上无疑有很大的提升。  论文主要创新性在于将人工蜂群算法应用于装配序列规划中,并针对人工蜂群算法的特点作了部分的改进,使得算法在求解装配序列规划时更加高效。在Creo平台上进行二次开发,实现自动获取装配体的干涉矩阵以及自动装配功能,从而提高开发效率。本课题的研究对缩短产品的开发周期,减少产品的开发成本以及提高产品的装配效率有积极意义。
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