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考虑风险的人机协作异步并行拆卸序列规划方法
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作者 张宽路 张秀芬 李国贤 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1378-1388,共11页
在人机协作异步并行拆卸过程中,工作区域重叠会导致机器人或操作人员工作暂停或发生碰撞,造成人身伤害等潜在风险,为此,将避免工作区域冲突作为大型复杂产品人机协作异步并行拆卸的约束,提出了一种基于混合遗传树种优化算法(HG-TSOA)的... 在人机协作异步并行拆卸过程中,工作区域重叠会导致机器人或操作人员工作暂停或发生碰撞,造成人身伤害等潜在风险,为此,将避免工作区域冲突作为大型复杂产品人机协作异步并行拆卸的约束,提出了一种基于混合遗传树种优化算法(HG-TSOA)的人机协作异步并行拆卸序列规划方法。首先,构建了多约束拆卸混合图模型,用于描述产品零部件间的拆卸优先级、装配约束和不同拆卸操作者(人或机器人)之间工作区域的冲突约束;设计了两段式染色体编码方法,实现了多约束拆卸混合图到染色体的映射目的;然后,以拆卸时间最短和操作者空闲时间最少为目标构建了适应度函数,为避免早熟,在选择、交叉、变异等进化算子的基础上,设计了跃迁算子,利用随机扰动扩散机制帮助算法跳出局部最优,并引入了树种优化算法的边界检查机制,确保最优解的可行性;最后,以帕萨特B5发动机为研究对象,对HG-TSOA进行了应用研究,验证了算法的有效性。研究结果表明:操作者数量为3和5时,基于HG-TSOA的人机协作异步并行拆卸序列规划方法获得的最佳拆卸时间分别为2477 s和2410 s,比同步并行拆卸时间分别少了197 s和90 s,比遗传算法(GA)获得同步并行拆卸序列对应的拆卸时间少了284 s和114 s,且具有规避工作区域冲突风险、收敛速度快、搜索范围广等特点。 展开更多
关键词 多约束拆卸混合图模型 混合遗传树种优化算法 异步并行拆卸 混合遗传树种算法 人机协作 适应度函数
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基于模块化思想的拆卸序列规划 被引量:28
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作者 郭伟祥 刘志峰 +2 位作者 刘光复 潘晓勇 黄海鸿 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期498-504,共7页
针对在产拆卸序列生成过程中因零件数目过多面造成的组合爆炸问题 ,提出了一种基于模块化思想的拆卸序列生成方法 ;建立了模块化产品拆卸模型 ;自动生成了产品的层次网络图 ;并针对层次网络图进行了优先约束分析 文中介绍了产品拆卸序... 针对在产拆卸序列生成过程中因零件数目过多面造成的组合爆炸问题 ,提出了一种基于模块化思想的拆卸序列生成方法 ;建立了模块化产品拆卸模型 ;自动生成了产品的层次网络图 ;并针对层次网络图进行了优先约束分析 文中介绍了产品拆卸序列的生成过程 。 展开更多
关键词 拆卸序列 组合爆炸 模块化 层次网络图 优先约束
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基于模拟退火粒子群优化算法的拆卸序列规划 被引量:14
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作者 刘志峰 杨德军 顾国刚 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期161-165,179,共6页
文章将模拟退火粒子群优化算法应用于拆卸序列规划求解过程,基于拆卸约束图构建了产品结构表达模型,将拆卸过程相关信息赋予拆卸约束图的节点与边,定义了判断拆卸序列优劣的适应度函数,将算法与模型进行了映射;最后以某款料理机主机体为... 文章将模拟退火粒子群优化算法应用于拆卸序列规划求解过程,基于拆卸约束图构建了产品结构表达模型,将拆卸过程相关信息赋予拆卸约束图的节点与边,定义了判断拆卸序列优劣的适应度函数,将算法与模型进行了映射;最后以某款料理机主机体为例,运用模拟退火粒子群优化算法求解其拆卸序列,并与单一粒子群优化算法相比较,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 拆卸序列规划 粒子群优化算法 模拟退火算法 拆卸约束图
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基于贪婪算法的产品拆卸序列规划 被引量:6
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作者 刘志峰 胡迪 +1 位作者 高洋 张敬东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第18期2162-2166,共5页
分析了产品实际拆卸过程中的不确定性,将实际产品拆卸序列规划转化为一类贪婪算法求解问题。以最少工具更换次数为指标,构建了基于贪婪算法的产品拆卸序列规划调整的贪婪准则,进而给出了产品拆卸序列规划调整流程。最后,通过一个简化的... 分析了产品实际拆卸过程中的不确定性,将实际产品拆卸序列规划转化为一类贪婪算法求解问题。以最少工具更换次数为指标,构建了基于贪婪算法的产品拆卸序列规划调整的贪婪准则,进而给出了产品拆卸序列规划调整流程。最后,通过一个简化的计算机主机箱的拆卸说明该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 拆卸约束图 拆卸序列规划 贪婪算法 贪婪准则
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基于约束满足问题的产品拆卸序列规划 被引量:3
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作者 宋守许 胡迪 +2 位作者 高洋 杨明 张雷 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第17期2058-2062,共5页
分析了产品拆卸序列规划与约束满足问题的对应关系,在基于混合图的产品拆卸模型基础上,将产品拆卸序列规划转化为一类约束满足问题。以回溯算法为基础,给出了基于约束满足问题的产品拆卸序列规划求解流程和算法。通过一个简化的洗碗机... 分析了产品拆卸序列规划与约束满足问题的对应关系,在基于混合图的产品拆卸模型基础上,将产品拆卸序列规划转化为一类约束满足问题。以回溯算法为基础,给出了基于约束满足问题的产品拆卸序列规划求解流程和算法。通过一个简化的洗碗机门体实例说明了方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 约束满足问题 混合图 拆卸约束图 拆卸序列规划 回溯算法
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基于层次网格图的拆卸序列生成算法研究 被引量:6
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作者 江吉彬 郭伟祥 +1 位作者 刘志峰 刘光复 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期1129-1133,共5页
为了解决拆卸序列生成过程中的组合爆炸问题,提出了一种基于层次网络图的拆卸序列生成方法。通过建立可描述产品组成关系的层次网络图,将产品划分成不同的拆卸部件,并组织在不同层次的单元网络图上;同时,通过节点重组,将节点数目大于拆... 为了解决拆卸序列生成过程中的组合爆炸问题,提出了一种基于层次网络图的拆卸序列生成方法。通过建立可描述产品组成关系的层次网络图,将产品划分成不同的拆卸部件,并组织在不同层次的单元网络图上;同时,通过节点重组,将节点数目大于拆卸序列生成算法要求上限的单元网络图,拆分成若干新的拆卸部件;基于重组后的网络图,通过图节点拆卸优先约束的分析,可方便地生成产品拆卸序列,且有效避免了因节点数过多而引起的组合爆炸问题。最后,通过一个实例验证了该方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 拆卸序列 组合爆炸 层次网格图 优先约束
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面向目标拆卸的产品复合有向图建模 被引量:4
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作者 李方义 李剑峰 +1 位作者 李建志 段广洪 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期553-558,共6页
产品零部件选择性拆卸回收、产品维修/服务、产品零部件再制造等问题的关键是目标零部件拆卸技术。针对产品零部件目标拆卸分析的准确建模问题,提出了一个基于约束和产品拓扑组成关系的产品复合有向图模型。除有向约束之外,图模型还引... 产品零部件选择性拆卸回收、产品维修/服务、产品零部件再制造等问题的关键是目标零部件拆卸技术。针对产品零部件目标拆卸分析的准确建模问题,提出了一个基于约束和产品拓扑组成关系的产品复合有向图模型。除有向约束之外,图模型还引入虚约束以描述拆卸问题中的复杂空间约束关系,同时提出后拆卸约束分组模型用以解决不完全拆卸问题,提出前拆卸约束分组模型用以解决多拆卸空间问题,并利用约束链概念描述约束之间的制约关系。产品复合有向图模型特别适合对目标零部件拆卸问题进行准确建模。在此基础上,建立了产品拆卸分析决策支持原型系统。最后以减速箱的拆卸为例说明了该模型及其系统的应用。 展开更多
关键词 绿色制造 目标拆卸 有向图 拆卸约束
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基于拆卸约束图的产品可行拆卸序列生成算法 被引量:5
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作者 黄进永 孙有朝 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期1354-1357,1361,共5页
拆卸序列生成是拆卸工艺及规划的重要内容之一。针对拆卸序列规划过程中的可行拆卸序列遗漏问题,首先阐述了拆卸约束图(disassembly constraint graph,DCG)理论,提出了一种基于干涉矩阵的邻接点判断方法,结合拆卸约束图,建立拆卸模型,... 拆卸序列生成是拆卸工艺及规划的重要内容之一。针对拆卸序列规划过程中的可行拆卸序列遗漏问题,首先阐述了拆卸约束图(disassembly constraint graph,DCG)理论,提出了一种基于干涉矩阵的邻接点判断方法,结合拆卸约束图,建立拆卸模型,给出了生成产品所有可行拆卸序列的算法。最后,给出了一个生成可行拆卸序列实例,验证了这一方法的可行性及其有效性。关键词:拆卸;拆卸序列规划;拆卸约束图; 展开更多
关键词 拆卸 拆卸序列规划 拆卸约束图 干涉矩阵
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基于多因素约束度函数的拆卸序列规划研究 被引量:3
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作者 陈建 胡俊康 王建勇 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第11期1145-1151,共7页
针对拆卸过程中多个因素对其序列规划产生影响的问题,对零部件的基本外形复杂程度、拆卸的相对位置以及零部件间的约束关系、拆卸工具等方面进行了研究,得到了约束状态图拆卸模型,提出了形质比和拆卸距离的概念以及计算公式。将拆卸工... 针对拆卸过程中多个因素对其序列规划产生影响的问题,对零部件的基本外形复杂程度、拆卸的相对位置以及零部件间的约束关系、拆卸工具等方面进行了研究,得到了约束状态图拆卸模型,提出了形质比和拆卸距离的概念以及计算公式。将拆卸工具和拆卸级别统一换算成拆卸成本,并将影响因素进行标准化处理,建立了多因素下的约束度函数以及对应的约束度矩阵,在此基础上对粒子位置速度进化规则进行了离散化处理,通过拆卸算子和约束度矩阵建立了粒子的适应度函数,利用离散化粒子群算法生成了适应度最小的拆卸序列。研究结果表明:根据产品的装配图,利用所提方法能简单、快速地得到约束度矩阵和适应度函数,从而通过算法得到最优拆卸序列。 展开更多
关键词 拆卸序列规划 约束状态图 约束度 粒子群算法
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