微装配序列规划与装备高效开发关键技术研究

发布时间：2021-11-24 18:50

　　微装配设备已广泛运用在微小器件装配任务中。快速开发高效、稳定的装配系统,是企业提高产品质量、快速占领市场和提升核心竞争力的重要途径。目前,微装配设备快速开发问题主要集中在三个方面:装配序列规划、装配对齐策略和操作臂运动规划。装配序列规划决定零件装配的先后顺序,为后续装配工艺制定提供依据。目前,这部分工作主要依靠人工分析,缺乏有效的自适应指导原则。随着产品零件增多,结构复杂化,人工分析势必陷入瓶颈;在硬件水平和控制处理算法一定的情况下,装配设备的装配精度依赖于装配策略地选取。目前,装配特征对齐多采用顺序对齐方式,这种装配方式无法避免误差积累和传递;操作臂在装配作业中存在潜在空间干涉问题,需要对操作臂进行合理、安全的运动规划,这对提升装配效率具有重要意义。此部分目前仍采用人工校对方式,势必延长开发周期。因此本文对上述三个问题进行研究,主要内容包括:1.本文在装配位姿固定前提下,通过分析零件空间位置关系,获取零件间的装配顺序,进而得到连接关系与干涉关系“冲突”或具有“高内聚、低耦合”特点的零件集合,将之作为子装配体与其他零件一同装配,为简化装配工艺提供一种行之有效的方案。根据实际微装配设备与... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 装配序列规划
        1.2.2 零件匹配
        1.2.3 运动规划
    1.3 主要研究内容与论文结构
2 含子装配体的装配序列规划
    2.1 问题分析
    2.2 几何可行性建模
        2.2.1 干涉矩阵
        2.2.2 连接矩阵
    2.3 零件装配先后顺序
    2.4 子装配体
        2.4.1 Ⅰ型子装配体
        2.4.2 Ⅱ型子装配体
        2.4.3 子装配体整合
    2.5 装配序列规划
        2.5.1 影响因素分析
        2.5.2 贪心算法
        2.5.3 贪心策略
    2.6 本章小结
3 基于多特征配准的零件匹配
    3.1 问题分析
    3.2 图像预处理
        3.2.1 形态学处理
        3.2.2 Canny边缘检测
    3.3 特征提取
        3.3.1 基于D-P算法的特征点提取
        3.3.2 提取特征
        3.3.3 构造特征
    3.4 相似性度量
        3.4.1 范化
        3.4.2 特征曲线
        3.4.3 曲线匹配相似度
    3.5 零件匹配
        3.5.1 特征配准
        3.5.2 旋转参数
        3.5.3 尺度参数
        3.5.4 平移参数
        3.5.5 Hausdorff距离
    3.6 本章小结
4 操作臂的运动规划
    4.1 问题分析
    4.2 环境建模
    4.3 碰撞检测
    4.4 改进遗传算法
        4.4.1 染色体编码
        4.4.2 适应度函数
        4.4.3 选择操作
        4.4.4 交叉操作
        4.4.5 变异操作
    4.5 本章小结
5 实验
    5.1 装配序列规划实验
        5.1.1 实验环境
        5.1.2 零件间先后顺序
        5.1.3 获取I型子装配体
        5.1.4 获取Ⅱ型子装配体
        5.1.5 装配序列规划
    5.2 图像匹配实验
        5.2.1 显微视觉系统实验平台
        5.2.2 零件匹配实验
    5.3 操作臂运动规划仿真实验
        5.3.1 实验一
        5.3.2 实验二
    5.4 本章小节
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进势场栅格法的全局路径规划与平滑[J]. 陈呈,王直.  信息通信. 2018(06)
[2]基于栅格法的室内指示路径规划算法[J]. 程向红,祁艺.  中国惯性技术学报. 2018(02)
[3]装配序列规划中子装配体自动生成的算法[J]. 吴擎,黄伟军,王铁南.  机械设计与研究. 2018(01)
[4]解决路径规划局部极小问题的势场栅格法[J]. 朱爱斌,刘洋洋,何大勇,何胜利.  机械设计与研究. 2017(05)
[5]一种基于改进地貌形状上下文的形状匹配方法[J]. 刘望舒,郑丹晨,韩敏.  自动化学报. 2017(10)
[6]基于改进人工势场的无人机编队防碰撞控制方法[J]. 朱旭,闫茂德,张昌利,林海,屈耀红.  哈尔滨工程大学学报. 2017(06)
[7]基于概率迭代最近点的点云配准算法[J]. 赵夫群,周明全,王静.  计算机与数字工程. 2017(03)
[8]基于视觉的零件识别和定位[J]. 司小婷,吴文江,孙一兰.  组合机床与自动化加工技术. 2016(10)
[9]基于人工势场法的路径规划方法研究及展望[J]. 张殿富,刘福.  计算机工程与科学. 2013(06)
[10]基于蚁群算法的改进装配序列规划方法[J]. 邓明星,唐秋华,雷喆.  武汉大学学报(工学版). 2013(02)

博士论文
[1]APTL模型检测方法及多智能体系统验证的研究[D]. 王海洋.西安电子科技大学 2018
[2]飞机装配工艺样机构建关键技术研究[D]. 靳江艳.南京航空航天大学 2013
[3]单元化装配规划关键技术研究[D]. 周炜.华东理工大学 2011
[4]基于知识的虚拟装配序列规划系统及其关键技术研究[D]. 张银.南京航空航天大学 2005

硕士论文
[1]基于双目视觉的圆弧类工件轮廓的测量方法研究[D]. 熊雪梅.江南大学 2018
[2]微装配中显微视觉关键技术研究[D]. 黄海亭.大连理工大学 2018
[3]基于微装配系统的多目标检测和识别研究[D]. 肖俊.华中科技大学 2016
[4]融合栅格法与改进蚁群算法的机器人路径规划[D]. 柴寅.武汉科技大学 2016
[5]基于形状上下文的物体匹配与识别研究[D]. 姬建光.西北师范大学 2016
[6]基于轮廓点集顺序关系的形状匹配方法研究[D]. 杨亚飞.大连理工大学 2015
[7]基于栅格法多目标路径规划研究[D]. 陈智.华中科技大学 2015
[8]基于边缘提取的工业CT图像与CAD模型的比对算法研究[D]. 何洪举.重庆大学 2011
[9]基于子装配体识别和遗传算法的装配顺序规划[D]. 张鹤娜.哈尔滨工程大学 2011
[10]智能交通系统中车辆检测与识别技术的研究[D]. 何奕飞.南京理工大学 2008



本文编号：3516562