【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對(duì)照文獻(xiàn)翻譯】GAPP：一個(gè)裝配工藝生成規(guī)劃器【PDF英文12頁word中文翻譯4098字13頁】【有出處】

【機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對(duì)照文獻(xiàn)翻譯】GAPP：一個(gè)裝配工藝生成規(guī)劃器【PDF英文12頁word中文翻譯4098字13頁】【有出處】,機(jī)械類畢業(yè)論文中英文對(duì)照文獻(xiàn)翻譯,PDF英文12頁,word中文翻譯4098字13頁,有出處,機(jī)械類,畢業(yè)論文,中英文,對(duì)照,對(duì)比,比照,文獻(xiàn),翻譯,gapp,一個(gè),裝配,工藝,生成,規(guī)劃,計(jì)劃,pdf GAPP：一個(gè)裝配工藝生成規(guī)劃器 摘要 本文介紹了關(guān)于自動(dòng)化裝配規(guī)劃的深入研究成果。一個(gè)裝配工藝生成規(guī)劃器（GAPP）已經(jīng)開發(fā)出來，通過輸入要組裝的產(chǎn)品的實(shí)體模型，然后就可以輸出它的可行裝配序列。一旦該產(chǎn)品可以用商業(yè)建模軟件生成實(shí)體模型，就可以通過GAPP產(chǎn)生實(shí)體模型的邊界表示（B-REP）文件，生成一個(gè)有裝配工藝規(guī)劃的關(guān)系圖。此圖從幾何，穩(wěn)定性和可訪問性的觀點(diǎn)展示了一切合理的裝配序列。合理的裝配序列的共同優(yōu)點(diǎn),可以用相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來決定，比如一定數(shù)量的再定位或者類似裝配序列可以連續(xù)的操作。發(fā)動(dòng)機(jī)是非常具有柔性的并且可以統(tǒng)一處理不同的裝配問題，例如，遇到需要拆卸修復(fù)的產(chǎn)品可以不完全拆卸，同時(shí)也可以采用預(yù)先組件來裝配。工業(yè)產(chǎn)品實(shí)例說明了這種工具的潛力。 關(guān)鍵詞：組裝，拆卸，裝配序列，裝配規(guī)劃 介紹 較短的產(chǎn)品生命周期、小批量、按時(shí)制造生產(chǎn)已經(jīng)大大耗費(fèi)了組裝的時(shí)間。這已經(jīng)呼吁有效的軟件工具來協(xié)助規(guī)劃。 任務(wù)計(jì)劃執(zhí)行期間，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的影響，一個(gè)適當(dāng)?shù)难b配序列的選擇是至關(guān)重要的。早期在裝配規(guī)劃側(cè)重于自動(dòng)生成大量的給定產(chǎn)品的序列，以及調(diào)查潛在的緊湊的裝配次序表示方案。大部分推論都是憑人們的經(jīng)驗(yàn)，例如消除不可行的裝配序列限制或評(píng)估和選擇一些基于成本標(biāo)準(zhǔn)的。今天，有許多裝配規(guī)劃人員，可以靈活生成所有可能的裝配一個(gè)產(chǎn)品的序列，并丟棄所有那些不可行的約束。目前的研究重點(diǎn)在于減少裝配順序因素的制約和相關(guān)的成本，這可以從所有可行的那些序列中選擇更好的裝配準(zhǔn)則。 本文詳細(xì)介紹了綜合裝配規(guī)劃的方法，其中關(guān)于生成、消除和裝配序列的評(píng)價(jià)都是在每個(gè)進(jìn)程中展現(xiàn)出來的。由此產(chǎn)生的的軟件工具，稱為生成裝配工藝規(guī)劃師（GAPP），基于C++和OSF/Motif上運(yùn)行的圖形窗口界面軟件。圖1顯示軟件的框圖。還提出了在本文的結(jié)尾圖18中是一個(gè)窗口界面屏幕轉(zhuǎn)儲(chǔ)。 本文的下一節(jié)描述了產(chǎn)品的圖模型，在第三節(jié)描述了從產(chǎn)品自動(dòng)生成的的實(shí)體模型用來作為裝配順序引擎的輸入。接著概述了一些用于消除不可行的裝配約束序列，從而減少搜索空間。該第五部分簡要介紹了實(shí)際應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)成本的作用，最后一個(gè)節(jié)討論了該軟件的影響成就。 圖1 產(chǎn)品圖模型 概述 裝配操作可以被看作是建立零之間的聯(lián)系和附件，或者是在無沖突路徑中組件的使用。因此在裝配規(guī)劃的要素是零件的配對(duì)信息。這種信息有助于一個(gè)二元關(guān)系的一組零件可以更適當(dāng)?shù)卦趫D模型中表示。其中可以看出零件定點(diǎn)和邊緣的配對(duì)關(guān)系。 圖2顯示了一個(gè)簡單的四模塊產(chǎn)品及其圖模型。可以看到三個(gè)類型的配對(duì)關(guān)系是有可能的。他們定義如下: 1.如果兩個(gè)組件在組裝產(chǎn)品中一直存在物理接觸，他們會(huì)有接觸約束。 2. 如果兩個(gè)組件在組裝產(chǎn)品中不存在恒定的物理接觸，或者一個(gè)正交方向的線性延長與另外一個(gè)產(chǎn)生碰撞，他們會(huì)有封閉約束。 3. 如果兩個(gè)組件在組裝產(chǎn)品中不存在恒定的物理接觸，或者任何一個(gè)正交方向的線性延長都不會(huì)與另外一個(gè)產(chǎn)生沖突，他們就不受約束。圖3顯示了示例的兩個(gè)部分自由不受約束的關(guān)系。 請(qǐng)注意，盡管封閉約束和自由配對(duì)關(guān)系不涉及接觸，但他們意味著無沖突路徑的坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇可能存在或可能不存在。這些非接觸配對(duì)關(guān)系，從一種幾何的干涉角度來看對(duì)確定可行裝配序列發(fā)揮重要作用。 顯然，上面的定義是這樣的，在任何產(chǎn)品的圖模型始終是一個(gè)完整的圖形（即，每一個(gè)零件與其他零件至少具有上述中三個(gè)配合關(guān)系的一個(gè)）。生成的圖形模型是幾何推理的過程，主要包括確定哪些部分有哪些類型的配對(duì)關(guān)系。N組件產(chǎn)品的配對(duì)關(guān)系可以表示為n(n-1)/2。 從實(shí)體模型自動(dòng)生成圖模型 一種自動(dòng)建立了內(nèi)部的圖模型的計(jì)算機(jī)表示方法已經(jīng)被研究出來。通過從產(chǎn)品的實(shí)體模型生成的B-REP文件的信息自動(dòng)生成圖模型，使用ICEMDD實(shí)體建模。該方法主要包括B-REP文件包含的零件的表面信息。特別地，每個(gè)涉及在表面上的數(shù)學(xué)測(cè)試，有助于判斷這些部位屬于表面相互接觸，阻止或自由。圖4和圖5為例“A”和“B”的接觸塊之間的配合關(guān)系，在圖2中，從它們的配合的分析在B-REP文件包含曲面定義。在圖4中，N1和N2分別是塊“A”和“B”表面的單位法向量，兩塊之間的距離表示為d，PL和P2為表面上的點(diǎn)。假設(shè)對(duì)塊“A”和“B”的限制，與所選擇的坐標(biāo)系統(tǒng)，分別是為識(shí)別兩個(gè)表面之間的配合關(guān)系，必須滿足三個(gè)條件： 或者 或者 或者 用于上述所有計(jì)算數(shù)據(jù)，都是從B-REP文件得到。在圖5中，N1和N2分別是塊“A”和“B”表面的單位法向量，假設(shè)圓柱塊的約束“a”和“b”相對(duì)于所選擇的坐標(biāo)系統(tǒng)，是和這兩者之間的接觸面的配對(duì)關(guān)系必須滿足三個(gè)條件： 用于確定表面相同的條件聯(lián)系也用于阻塞和自由配合關(guān)系識(shí)別。例如，阻止兩個(gè)平面之間需要條件(1)及(5)要得到滿足，但不滿足條件(2)，而同樣自由的關(guān)系類型的表面只需要條件(1)滿足，但不是條件(2)及(5)。構(gòu)建自由矩陣在3d空間最多六個(gè)自由度:三個(gè)翻譯和三個(gè)旋轉(zhuǎn)。在裝配規(guī)劃通過進(jìn)一步考慮,比實(shí)際的方向(+或-)平移或旋轉(zhuǎn)大約一半的自由度是更適當(dāng)?shù)?。這12個(gè)自由度分別為 .字母T和R代表分別平移和旋轉(zhuǎn)。 一旦兩零件之間接觸，阻塞，或自由有關(guān)系已確定，這種關(guān)系提供的自由度隱含在一個(gè)適當(dāng)?shù)?x4的矩陣,稱為自由矩陣,在那里矩陣中存在的每個(gè)條目和它所代表的自由度之間有對(duì)應(yīng)關(guān)系: 自由度區(qū)間 每一個(gè)接觸表面自動(dòng)構(gòu)建自由矩陣。一個(gè)自由矩陣函數(shù),包括arg1了arg2配合關(guān)系。函數(shù)通過一個(gè)自由矩陣表示，零件的自由度提供了關(guān)系。每個(gè)自由度代表的條目可用1或0表示矩陣。這些信息是用來計(jì)算幾何干涉操作。 圖6顯示了一個(gè)簡單的例子，用自由矩陣計(jì)算了在圖4和圖5這兩種配合關(guān)系。自由矩陣表示了與平面接觸(圖4)所示，與圓柱接觸(圖5)所示。為了獲得在零件表面所產(chǎn)生的最終自由矩陣，所需要的是在先前生成的自由矩陣條目之間做一個(gè) “和”邏輯。 該模型的限制 就目前而言，該產(chǎn)品的每一個(gè)部分進(jìn)行組裝必須使用塊，圓柱體，圓錐體進(jìn)行建模，球體，革命，平板（掃描）和他們的組合。雖然固體建模器用于啟用復(fù)雜對(duì)象建模，例如，使用從空氣緊B-樣條信封其中可以計(jì)算固體——這種格式B-REP文件信息很復(fù)雜，尚未有明確條件確定其配合關(guān)系。 另一個(gè)限制在于自動(dòng)計(jì)算旋轉(zhuǎn)零件的自由矩陣?，F(xiàn)在，從使用B-REP文件分析到目前為止所描述的概念只有平面部分是自動(dòng)生成的。旋轉(zhuǎn)部分，如有必要，必須手動(dòng)完成。因此，圖模型生成的自動(dòng)化是限于這種廣泛和有代表性的分類產(chǎn)品的零部件。 最后，GAPP可以處理的產(chǎn)品其其零件和子組件，在遵守所選擇的正交坐標(biāo)系統(tǒng)是可以組裝的。因?yàn)锽-REP文件明確表示表面法線使用標(biāo)準(zhǔn)4x4齊次矩陣，它是可能的確定裝配的方向而不是匹配的坐標(biāo)系統(tǒng)。擴(kuò)展的方法這種情況下沒有被調(diào)查。裝配序列的列舉 來源于實(shí)體模型圖模型的形式更適合裝配序列的表示方案，下一個(gè)算法引擎是用來開發(fā)和提取模型的裝配序列。 基本原理枚舉 德梅洛和桑德森已經(jīng)開發(fā)出一種強(qiáng)大的數(shù)學(xué)和系統(tǒng)的裝配順序引擎。該過程開始通過把產(chǎn)品的圖形模型作為搜索圖的根節(jié)點(diǎn)。搜索圖擴(kuò)張來完成通過在根節(jié)點(diǎn)中的割集的計(jì)算（一個(gè)割集是圖中的一組邊，去除其中由onemS增加圖形元件的數(shù)量）。每一集在下面有對(duì)應(yīng)一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)層。任何新的節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的圖形表示它的父節(jié)點(diǎn)減去邊割集。然后在新生成的節(jié)點(diǎn)的圖形表示的割集計(jì)算，得到另一層，等等。這個(gè)過程停止，當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)已生成的所有邊緣已被刪除。注意拆卸方法是按照人力來規(guī)劃的。 在GAPP，通過這種方法生成的裝配序列是簡潔的如（圖7）。每個(gè)路徑從上到下是拆卸序列。要從下到上給出相應(yīng)的裝配序列。 更新割集 在現(xiàn)實(shí)中,一個(gè)不能計(jì)算一組新的割集，每次在搜索圖生成一個(gè)新節(jié)點(diǎn)，因?yàn)榈讓咏M合的復(fù)雜性,這種計(jì)算科學(xué)家發(fā)明了一種方法,確保只有根節(jié)點(diǎn)的裝配狀態(tài)的圖形生成。任何其他割集新生成的節(jié)點(diǎn)僅是通過更新組割集根節(jié)點(diǎn)。 圖8是用來描述該方法。經(jīng)過根節(jié)點(diǎn)的六個(gè)割集已經(jīng)計(jì)算，生成圖表的六個(gè)新的狀態(tài)。六個(gè)割集根節(jié)點(diǎn)的每個(gè)新的子節(jié)點(diǎn)被繼承。繼承的割集的一些邊緣，這是新的子節(jié)點(diǎn)的一部分，必須先刪除。例如，從割集獲得子集5{E1，E3，E5}。在此割集的邊緣不能是子集5任何割集的一部分。它們，因此，從繼承的組中刪除，產(chǎn)生新的割集： 從這個(gè)新的列表，第一和第二，以及第三和第四的組合，因?yàn)樗麄兌即硐嗤母罴?。第五，這是從根節(jié)點(diǎn)刪除的產(chǎn)生子集5，是空集。因此，成為： 然后用一種算法來檢查邊緣的剩余集是割集（即，子的狀態(tài)產(chǎn)生一個(gè)比在父狀態(tài)更多的組件）。應(yīng)用該算法對(duì)邊緣消除了最后一個(gè)。然后割集的子集5： 1-{e2}, 2-{e4}. 對(duì)于每一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)重復(fù)這個(gè)過程，簡單的分析確定其割集。請(qǐng)注意，只有接觸式邊緣的割集的計(jì)算考慮在此階段，即，包含其他關(guān)系類型（如圖6在這個(gè)例子中）不會(huì)有助于識(shí)別多個(gè)潛在組件,而且減少了計(jì)算效率。阻塞和自由的關(guān)系只有當(dāng)幾何干擾問題才能得到解決。使用前面描述可行性約束的發(fā)動(dòng)機(jī)，沒有考慮與每個(gè)割集相關(guān)聯(lián)拆卸操作的可行性。三個(gè)可行性約束是用來確保生成的裝配序列確實(shí)是可行的。它們是: 1.幾何干涉約束 2.穩(wěn)定約束 3.可訪問性約束 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期自查表 （中期教學(xué)檢查用） 學(xué)生姓名 張 翔 學(xué)號(hào) 100007144 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)械81001班 指導(dǎo)教師 張帆 職 稱 講師 設(shè)計(jì)（論文）題　　目 安全帶卷加速敏感器組件自動(dòng)裝配機(jī)設(shè)計(jì) 個(gè)人精力 實(shí)際投入 每天平均工作時(shí)　間 6小時(shí) 迄今缺席天數(shù) 出勤率% 指導(dǎo)教師每周指導(dǎo)次數(shù) 每周指導(dǎo)時(shí)間（小時(shí)） 未指導(dǎo)的周次及原因 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度（完成）內(nèi)容及比重 已完成主要內(nèi)容（　　　　%） 待完成主要內(nèi)容（　　　　%） 存在問題及解決方案 指導(dǎo)教師意見：　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　指導(dǎo)教師簽名： 　 　　　　　 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師審閱意見表 設(shè)計(jì)（論文）題目 安全帶卷加速敏感器組件自動(dòng)裝配機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 張 翔 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)械81001班 指導(dǎo)教師姓名 張 帆 職稱 講師 得分 指導(dǎo)教師審閱意見： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 14 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人意見表 設(shè)計(jì)（論文）題目 安全帶卷加速敏感器組件自動(dòng)裝配機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 張 翔 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)械81001班 評(píng)閱人姓名 職稱 得分 評(píng)閱人意見： 評(píng)閱人簽名： 年 月 日 揚(yáng)州大學(xué)廣陵學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯結(jié)果表 設(shè)計(jì)（論文）題目 安全帶卷加速敏感器組件自動(dòng)裝配機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 張 翔 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 機(jī)械81001班 答辯記錄： 答辯小組意見： 得 分 組長簽名 日 期 答辯委員會(huì)意見： 指導(dǎo)教師評(píng)　　分 評(píng)閱人評(píng)　分 答辯小組得　　分 結(jié)構(gòu)分 最終成績 主任簽章 日 期