基于改进快速搜索随机树算法的复杂机电产品线缆装配路径求解

1

作者 王发麟 郭耀文 龚建华 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1298-1310,共13页

针对复杂机电产品线缆装配路径求解困难的问题,提出一种基于改进快速搜索随机树算法的线缆装配路径求解方法.首先构建基于Cosserat弹性杆理论的线缆物理属性模型;然后提出改进快速搜索随机树算法的3种策略:基于人工势场法(artificial po... 针对复杂机电产品线缆装配路径求解困难的问题,提出一种基于改进快速搜索随机树算法的线缆装配路径求解方法.首先构建基于Cosserat弹性杆理论的线缆物理属性模型;然后提出改进快速搜索随机树算法的3种策略:基于人工势场法(artificial potential field,APF)的线缆装配路径规划策略,使线缆装配路径连接线缆目标构型,方便线缆实际装配;考虑线缆最佳离地高度的节点扩展策略,防止线缆因自身重力而与零部件产生碰撞干涉;基于非均匀三次B样条曲线的路径优化策略,求出一条相对平滑的路径.在Matlab线缆装配路径地图中对所提方法进行仿真的结果表明,改进后的快速搜索随机树算法的结果更优;并通过某相控阵雷达中的线缆装配路径实例,对该方法进行了验证. 展开更多

关键词 线缆装配路径 快速搜索随机树 人工势场法 碰撞干涉 复杂机电产品

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基于深度学习的工业机器人装配路径规划方法

2

作者 沈琛 《今日制造与升级》 2024年第12期85-88,共4页

随着技术进步,机器人装配路径规划成为提升生产效率和减少操作时间的关键环节。传统的路径规划方法在处理复杂、动态的生产场景时常常遇到局限,而深度学习技术提供了新的解决方案。通过模拟复杂决策过程,深度学习可以优化机器人的运动路... 随着技术进步,机器人装配路径规划成为提升生产效率和减少操作时间的关键环节。传统的路径规划方法在处理复杂、动态的生产场景时常常遇到局限,而深度学习技术提供了新的解决方案。通过模拟复杂决策过程,深度学习可以优化机器人的运动路径,提高装配精度和效率。文章探讨基于深度学习的工业机器人装配路径规划方法,分析从理论到实际应用的各个环节,包括深度学习在路径规划中的应用、算法的选择与优化、模型训练及其在实际工业环境中的集成和实施,最终通过实际案例验证了方法的有效性并展示了显著的应用成果。 展开更多

关键词 深度学习 工业机器人 装配路径规划

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面向虚拟装配的复杂产品装配路径规划技术研究 被引量：27

3

作者 刘检华 宁汝新 +1 位作者 万毕乐 熊珍奇 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期2003-2007,共5页

在对虚拟装配中的装配路径规划基本流程进行分析的基础上,指出了虚拟环境下进行装配路径规划的关键技术,并提出了基于有效采样点的装配路径优化方法,虚拟环境下基于几何约束的零件三维空间运动方法,集几何约束自动识别、交互式约束定义... 在对虚拟装配中的装配路径规划基本流程进行分析的基础上,指出了虚拟环境下进行装配路径规划的关键技术,并提出了基于有效采样点的装配路径优化方法,虚拟环境下基于几何约束的零件三维空间运动方法,集几何约束自动识别、交互式约束定义和位置约束为一体的混合模式的零部件精确定位方法。相关算法在自主开发的虚拟装配工艺规划软件VAPP中得到实施,并应用到航天产品的装配工艺设计中。 展开更多

关键词 虚拟装配 装配路径规划 精确定位 虚拟现实

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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

4

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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基于视点跟随的装配路径规划与干涉检查研究 被引量：13

5

作者 田富君 田锡天 +1 位作者 耿俊浩 张振明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第15期1810-1814,共5页

为了改善装配路径规划与仿真的真实化程度,提出了一种基于视点跟随的装配路径规划方法。分析了基于视点跟随的装配路径规划原理,该方法通过视点变换矩阵来调整视点相对于运动装配单元的位置,通过位姿矩阵来控制装配单元的运动,通过视图... 为了改善装配路径规划与仿真的真实化程度,提出了一种基于视点跟随的装配路径规划方法。分析了基于视点跟随的装配路径规划原理,该方法通过视点变换矩阵来调整视点相对于运动装配单元的位置,通过位姿矩阵来控制装配单元的运动,通过视图来对装配路径进行管理。采用一种基于投影法的多层次动态路径干涉检查算法来对装配路径的有效性进行验证。开发了一个装配工艺规划与仿真系统,并以某型号飞机右机翼为例对方法进行了验证,结果表明,该方法能够改善装配路径规划与仿真的可视化程度。 展开更多

关键词 装配路径规划 干涉检查 视点跟随 投影法

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装配路径规划中基于动态坐标的A^＊搜索算法 被引量：14

6

作者 田立中 付宜利 +1 位作者 马玉林 谢龙 《计算机集成制造系统-CIMS》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期316-319,共4页

在装配路径规划中 ,最常用的方法是A 搜索算法。通过两个实例说明在实体模型空间中 ,由于节点的扩展方向和运动方向不一致 ,导致A 算法失败和算法复杂性的增加。在总结传统的A 搜索算法的基础上 ,本文提出了动态坐标的A 搜索算法。通过... 在装配路径规划中 ,最常用的方法是A 搜索算法。通过两个实例说明在实体模型空间中 ,由于节点的扩展方向和运动方向不一致 ,导致A 算法失败和算法复杂性的增加。在总结传统的A 搜索算法的基础上 ,本文提出了动态坐标的A 搜索算法。通过变换坐标 ,使节点扩展方向和运动方向始终保持一致 ,从而解决了由于节点扩展方向和被规划物体运动方向不一致所导致的算法失败。最后给出了变换坐标的原则 ,证明了动态坐标的A 搜索算法的收敛性 。 展开更多

关键词 A^＊搜索算法 动态坐标 装配路径规划 三维实体模型 螺栓

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基于VMap的装配路径规划研究与实现 被引量：6

7

作者 邵毅 余剑峰 +1 位作者 李原 杨海成 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期118-121,共4页

装配路径规划是面向装配的设计 DFA(design for assembly)的一项关键技术 ,为 DFA中其它模块提供有效的支持 ,为实施并行工程提供有效的 DFA支持工具。本文提出一种基于 VMap(可视图 )法的装配路径求解方法。通过对配合特征和装配约束... 装配路径规划是面向装配的设计 DFA(design for assembly)的一项关键技术 ,为 DFA中其它模块提供有效的支持 ,为实施并行工程提供有效的 DFA支持工具。本文提出一种基于 VMap(可视图 )法的装配路径求解方法。通过对配合特征和装配约束的分析以及静、动态干涉检查 ,判断并生成合理的装配路径。最后给出某机型垂尾装配实例 ,检验了该算法的合理性及可用性。 展开更多

关键词 飞机 装配路径规划 面向装配 设计 可视图 干涉检查

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复杂结构条件下的装配路径求解与优化技术 被引量：11

8

作者 刘密 刘检华 +1 位作者 何永熹 尚炜 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期97-105,共9页

针对复杂结构条件下的零部件装配路径自动求解困难的问题,提出基于障碍和贪心规则的快速扩展随机树(Rapidly-exploring random tree,RRT)算法。该算法以基本RRT算法为基础,采用随机采样、终点采样、局部采样相结合的采样方式,利用目标... 针对复杂结构条件下的零部件装配路径自动求解困难的问题,提出基于障碍和贪心规则的快速扩展随机树(Rapidly-exploring random tree,RRT)算法。该算法以基本RRT算法为基础,采用随机采样、终点采样、局部采样相结合的采样方式,利用目标零件与障碍物的碰撞面片法向量和碰撞点位置来引导随机树的扩展方向,在每个扩展方向上按贪心规则进行扩展,并提出先平移后旋转的扩展策略。对求解得到的初始装配路径,提出运用分段线性拟合的方法进行路径自动优化。设计并开发了装配路径求解软件原型系统,进行了算例测试和实例应用,结果验证了算法的高效可行。 展开更多

关键词 装配路径求解 快速扩展随机树 碰撞面片法矢量 路径优化

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基于PETRI网的机器人装配作业建模及装配路径优化方法的研究 被引量：5

9

作者 张伟军 彭商贤 +1 位作者 刘大维 张洪刚 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期207-213,共7页

本文基于装配过程离散控制的思想，以扩展库所／变迁网对装配过程进行作业建模，提出了装配状态优化变迁序列的生成方法和算法．该方法有利于在不确定性存在时在任务级上实现装配过程的控制．

关键词 机器人装配 不确定性 最优装配路径 PETRI网

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交互式拆卸引导装配路径规划方法研究 被引量：5

10

作者 李刚 马良荔 郭晓明 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第10期248-249,290,共3页

在分析研究虚拟装配中的装配路径生成办法的基础上,根据实际需要提出了以交互式拆卸引导的装配路径规划方法的装配路径规划优化算法。算法主要通过人机交互的方式,记录零部件在拆卸过程中不同状态下每一步关键点的位置姿态信息。根据装... 在分析研究虚拟装配中的装配路径生成办法的基础上,根据实际需要提出了以交互式拆卸引导的装配路径规划方法的装配路径规划优化算法。算法主要通过人机交互的方式,记录零部件在拆卸过程中不同状态下每一步关键点的位置姿态信息。根据装配过程是拆卸过程反演的原则,通过"拆卸引导"形成零部件的装配路径,经过多次人机交互调试最终实现装配的最优路径。该算法的目的是生成无碰撞、无干涉的优化装配路径,从而实现虚拟环境中零部件更快捷、有效地装配。 展开更多

关键词 虚拟装配 交互式拆卸 装配路径规划 人机交互

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基于低维度平衡态采样的线缆装配路径规划 被引量：4

11

作者 刘佳顺 刘检华 +1 位作者 林海立 马江涛 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期2192-2199,共8页

针对复杂产品中柔性线缆装配路径自动求解困难的问题,提出一种基于低维度平衡态采样的线缆装配路径自动求解方法。该方法首先建立了基于Cosserat弹性杆理论的线缆物理属性模型,通过引入"引导路径"对线缆类可变形体运动规划的... 针对复杂产品中柔性线缆装配路径自动求解困难的问题,提出一种基于低维度平衡态采样的线缆装配路径自动求解方法。该方法首先建立了基于Cosserat弹性杆理论的线缆物理属性模型,通过引入"引导路径"对线缆类可变形体运动规划的高维度问题进行降维,在沿"引导路径"的低维度空间中,以线缆两端约束参数进行随机采样并构建路径图,并通过路径图中满足限定条件构型的搜索获得可行的线缆装配路径。最后,设计并开发了线缆装配路径自动求解原型系统,通过算例测试和实例验证了所提方法的可行性及效果。 展开更多

关键词 线缆 装配路径规划 低维度平衡态采样 Cosserat弹性杆

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基于空间扫略的飞机产品装配路径规划技术 被引量：3

12

作者 邱晞 魏生民 程晖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期676-680,685,共6页

提出了一种基于空间扫略的飞机产品装配路径规划方法来解决飞机装配路径规划难题.首先,在装配顺序的基础上,综合考虑装配过程中装配型架、夹具、工具的作用,提出了整个装配路径规划流程;其次,基于装配顺序并充分考虑装配资源的角色作用... 提出了一种基于空间扫略的飞机产品装配路径规划方法来解决飞机装配路径规划难题.首先,在装配顺序的基础上,综合考虑装配过程中装配型架、夹具、工具的作用,提出了整个装配路径规划流程;其次,基于装配顺序并充分考虑装配资源的角色作用,建立了面向路径规划的向导模型;然后,针对飞机装配特点,构建了相关路径障碍空间、空间扫略闭包及装配路径闭包,根据空间扫略算法生成了相关零部件在相应装配向导模型约束下的装配路径;最后,对生成的装配路径进行了参数化定义与分析,通过对装配干涉阈值的定义和优化调整,完成对装配路径的优化.在理论研究的基础上以某型飞机前缘襟翼架上装配为实例,针对其9号蒙皮装配进行路径规划与优化,验证了方法的可行性与有效性. 展开更多

关键词 装配路径 空间扫略 向导模型 路径优化

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基于遗传算法的多目标虚拟装配路径规划 被引量：3

13

作者 崔汉国 吴昇 刘建鑫 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2009年第6期54-58,共5页

针对以往求解路径规划问题中以路径最短为目标的局限性以及随机选取初始路径的缺陷,引入合适的目标函数和遗传算子,提出了一种基于遗传算法的多目标虚拟装配路径规划方法,利用大范围初始化的方式产生具有代表性的初始群体,设计了具有启... 针对以往求解路径规划问题中以路径最短为目标的局限性以及随机选取初始路径的缺陷,引入合适的目标函数和遗传算子,提出了一种基于遗传算法的多目标虚拟装配路径规划方法,利用大范围初始化的方式产生具有代表性的初始群体,设计了具有启发作用、适合路径规划的遗传算子,能够同时得到不同特点的多条路径,优化了装配路径。 展开更多

关键词 装配路径规划 遗传算法 遗传算子 多目标优化

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复杂环境下的装配路径求解与优化 被引量：6

14

作者 姜康 胡龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期632-636,共5页

针对三维复杂环境下的装配路径规划问题,运用栅格法建立了规划空间模型,基于蚁群算法求解出了一条避开障碍物的初始路径;对求解得到的装配初始路径,提出采用二分法插值优化方法缩短装配路径长度,在规划过程中采用目标零件与障碍物的轴... 针对三维复杂环境下的装配路径规划问题,运用栅格法建立了规划空间模型,基于蚁群算法求解出了一条避开障碍物的初始路径;对求解得到的装配初始路径,提出采用二分法插值优化方法缩短装配路径长度,在规划过程中采用目标零件与障碍物的轴向包围盒进行避障。对装配路径的求解及优化进行了实例测试,获得了一条无碰撞的最短的平滑路径,验证了算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 装配路径规划 规划空间 蚁群算法 二分法插值优化

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基于改进A*算法的狭窄空间装配路径规划 被引量：4

15

作者 何磊 曹虎 陈雷 《航空制造技术》 2018年第12期65-72,共8页

针对飞机总装过程中部分狭窄区域存在装配路径仿真困难,提出三维空间下改进A*算法,进行装配路径规划。将A*算法由二维平面推广到三维空间,同时考虑安装物体的尺寸及旋转对装配路径的影响。对安装空间和安装物体进行网格化处理,形成地图... 针对飞机总装过程中部分狭窄区域存在装配路径仿真困难,提出三维空间下改进A*算法,进行装配路径规划。将A*算法由二维平面推广到三维空间,同时考虑安装物体的尺寸及旋转对装配路径的影响。对安装空间和安装物体进行网格化处理,形成地图映射。根据安装物体在三维空间中的移动和旋转成本,建立评价函数,利用改进A*算法进行启发式搜索,获得装配路径节点。利用CATIA二次开发技术,在CATIA装配环境中进行算法实现和路径仿真。仿真结果表明该方法可以有效控制安装物体的移动及旋转,避开在狭窄空间中的障碍物,生成装配路径。 展开更多

关键词 A*算法 启发式函数 装配路径规划 装配路径仿真 CATIA

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基于遗传算法的装配路径规划 被引量：1

16

作者 陈天凡 《机床与液压》 北大核心 2008年第7期31-33,169,共4页

提出应用遗传算法进行装配路径规划的方法,装配路径在二维平面内进行优化,优化目标为在不与障碍物发生干涉的情况下零部件装配路径最短。通过MATLAB编程以实例说明该方法的有效性。

关键词 遗传算法 装配路径规划 优化

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客车车架虚拟装配路径规划

17

作者 曹本龙 陈昆山 《机械制造与自动化》 2015年第4期49-51,共3页

以CATIA为平台,进行某商用客车车架的虚拟装配路径规划,并完成装配路径规划干涉检查与仿真,验证了所规划路径的可行性。与传统的装配设计相比,虚拟装配技术满足并行工程的要求,实现产品可装配性的设计,及时发现产品设计中的问题,提高装... 以CATIA为平台,进行某商用客车车架的虚拟装配路径规划,并完成装配路径规划干涉检查与仿真,验证了所规划路径的可行性。与传统的装配设计相比,虚拟装配技术满足并行工程的要求,实现产品可装配性的设计,及时发现产品设计中的问题,提高装配质量和装配效率,降低装配成本。 展开更多

关键词 客车车架 虚拟装配路径规划 虚拟装配路径规划仿真

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一种装配路径规划改进GoalBia-RRT算法 被引量：2

18

作者 张璐璐 刘恩福 刘晓阳 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第11期208-211,215,共5页

针对复杂产品装配路径规划问题,提出一种偏目标型快速扩展随机树改进算法。该算法主要是基于偏向目标快速扩展随机算法(GoalBia-RRT),采用混沌搜索生成随机采样点的策略和局部引导新节点生成策略进行改进,不仅能够快速搜索覆盖整个装配... 针对复杂产品装配路径规划问题,提出一种偏目标型快速扩展随机树改进算法。该算法主要是基于偏向目标快速扩展随机算法(GoalBia-RRT),采用混沌搜索生成随机采样点的策略和局部引导新节点生成策略进行改进,不仅能够快速搜索覆盖整个装配空间,使朝着目标点生长的搜索路径可以快速脱离局部极小区域,避免陷入局部极小值问题,而且得到的路径可通行性得到极大改善。最后,通过仿真实验验证了该算法的优越性,并集成在CATIA平台上,开发出原型系统,通过实例验证了可行性和实用性。 展开更多

关键词 装配路径规划 偏目标快速扩展随机树(GoalBia-RRT) 混沌序列 CATIA/CAA 局部极小值问题

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线粒体呼吸链复合物Ⅰ的结构与装配路径 被引量：3

19

作者 叶飞宇 魏亚康 王桂凤 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期15-27,共13页

线粒体是起源于最后真核生物共同祖先(last eukaryotic common ancestor,LECA)半自主性双层膜细胞器。线粒体氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)系统由细胞核和线粒体基因组协同编码5个蛋白质复合物组成,在内膜建立电子传递... 线粒体是起源于最后真核生物共同祖先(last eukaryotic common ancestor,LECA)半自主性双层膜细胞器。线粒体氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,OXPHOS)系统由细胞核和线粒体基因组协同编码5个蛋白质复合物组成,在内膜建立电子传递链并利用质子梯度产生三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)。线粒体复合物Ⅰ(NADH-泛醌氧化还原酶)是OXPHOS的第一个也是最大最精密的复合物,主要负责泵出质子。复合物Ⅰ由40多个亚基、1个黄素单核苷酸(flavin mononucleotide,FMN)分子和8个铁硫簇组成,呈“L”型结构。近年来,生化遗传、蛋白质组和结构生物学研究不断揭示了复合物Ⅰ的功能和生物合成。本文主要综述了复合物Ⅰ的结构模块、装配路径和装配因子,探讨了动植物结构和装配的异同点,以及复合物Ⅰ的结构和装配的进化与及待解决的问题,为全面深入解析复合物Ⅰ的功能和进化提供参考依据。 展开更多

关键词 线粒体 线粒体复合物Ⅰ 结构模块 装配路径 装配因子 进化

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狭窄空间内复杂产品的装配路径规划研究

20

作者 熊晶 段晓坤 《现代制造技术与装备》 2021年第7期11-14,共4页

因为复杂产品的内部空间紧凑,为其规划可行的装配路径困难,所以提出一种基于快速搜索随机树的改进方法,以提高狭窄空间内复杂产品装配路径规划的成功率与效率。该方法以待扩展树节点为中心离散化局部空间,并为路径树的扩展提供多种备选... 因为复杂产品的内部空间紧凑,为其规划可行的装配路径困难,所以提出一种基于快速搜索随机树的改进方法,以提高狭窄空间内复杂产品装配路径规划的成功率与效率。该方法以待扩展树节点为中心离散化局部空间,并为路径树的扩展提供多种备选位姿,再根据装配运动的难易程度,提出两种运动策略及对应的评价指标,引导局部路径的扩展。仿真结果表明,此方法在装配路径搜索成功率和效率方面均有提高。 展开更多

关键词 装配路径规划 虚拟装配 狭窄空间 快速搜索随机树

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