基于虚拟环境的线束设计与装配顺序规划研究

发布时间：2017-08-21 17:28

  本文关键词：基于虚拟环境的线束设计与装配顺序规划研究

  更多相关文章： 线束 虚拟装配 遗传算法 装配顺序规划

【摘要】：线束是复杂机电产品的重要组成部分,线束设计和装配质量的好坏直接影响着产品的整体性能。传统线束工艺都需要根据工艺人员经验,对产品实物样机反复进行模装试验,从而确定出线束敷设路径、线束装配顺序等重要信息。但此种方法存在装配效率低、成本高的缺点,无法满足敏捷制造的要求,随着虚拟现实技术的发展,虚拟装配技术为解决上述问题提供了新方法和思路。本文主要做了如下的研究工作:1.分析、建立了CAD环境下绘制的刚性装配体整体转换、导入到虚拟现实装配平台的方法。2.通过人机交互的方式在虚拟环境下对线束进行了路径规划,并提出线束几何建模的单元是相邻固定点间线束,在此基础上设计了线束集成信息模型。3.提出利用线束集成信息模型数据推导线束所属装配单元优先级的方法,并从线束所属装配单元优先级、最大直径、最大长度和分支数角度建立线束装配顺序适应度函数,利用改进的遗传算法进行装配顺序规划。4.开发了线束装配顺序规划模块,并进行了实例演示。
【关键词】：线束 虚拟装配 遗传算法 装配顺序规划
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG95
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-19
• 1.1 课题研究背景、意义及来源12-14
• 1.1.1 课题研究背景12-13
• 1.1.2 课题研究意义及来源13-14
• 1.2 关键技术的国内外研究现状14-18
• 1.2.1 虚拟装配14-15
• 1.2.2 线束等柔性体的建模15-17
• 1.2.3 装配顺序规划17-18
• 1.3 论文研究内容及章节安排18-19
• 第二章 虚拟环境下线束的设计19-40
• 2.1 线束设计、制造和装配流程分析19-20
• 2.2 虚拟装配场景的建立及初始化20-21
• 2.3 虚拟样机的设计21-28
• 2.3.1 CAD环境中虚拟样机的建模21
• 2.3.2 刚性零部件几何、拓扑信息的存储和转换21-23
• 2.3.3 刚性零部件几何、拓扑信息的加载23-28
• 2.4 建立线束初步连接列表28-29
• 2.5 线束路径规划29-34
• 2.5.1 线束几何建模29-31
• 2.5.2 间隙检测31-33
• 2.5.3 最小弯曲半径检测33-34
• 2.6 线束集成信息模型34-39
• 2.7 本章小结39-40
• 第三章 虚拟环境下线束的装配顺序规划40-60
• 3.1 虚拟环境下线束装配顺序规划的影响因素40-42
• 3.2 装配单元优先关系矩阵的生成42-44
• 3.3 基于改进遗传算法的最优装配顺序生成44-59
• 3.3.1 遗传算法及其基本思想45-47
• 3.3.2 编码方式的选择47-48
• 3.3.3 初始种群生成方法的改进48-50
• 3.3.4 遗传算法中适应度函数的设计50-54
• 3.3.5 选择操作54-55
• 3.3.6 交叉操作55-58
• 3.3.7 变异操作58-59
• 3.4 本章小结59-60
• 第四章 线束装配顺序规划模块软件开发60-68
• 4.1 线束装配顺序规划模块软件开发60-61
• 4.1.1 开发工具60
• 4.1.2 模块框架60-61
• 4.1.3 实现功能61
• 4.2 线束装配顺序规划模块软件实现关键技术61-67
• 4.2.1 MFC应用程序对数据库中数据的提取61-63
• 4.2.2 数据库对MFC应用程序中处理数据的记录63-64
• 4.2.3 Matlab对数据库中数据的处理64-66
• 4.2.4 MFC应用程序中调用Matlab66-67
• 4.3 本章小结67-68
• 第五章 实例应用68-75
• 5.1 虚拟环境下线束的设计68-70
• 5.2 虚拟环境下线束的装配顺序规划70-74
• 5.3 本章小结74-75
• 第六章 总结与展望75-77
• 6.1 总结75
• 6.2 展望75-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文82

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本文编号：714194