基于事例的推理(CBR)的装配序列规划研究

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装配序列规划(Assembly Sequence Planning, ASP)就是在给定产品模型下,找出满足几何、机械、工艺等装配约束要求的合理的零件装配顺序。基于事例推理(Case-Based Reasoning, CBR)的装配序列规划方法利用过去成功的经验来指导新产品的装配序列规划,从而避免了优先关系法中人为因素对结果的影响、缓解了割集拆卸法求解过程中的“组合爆炸”问题、克服了基于知识/规则方法中装配知识获取和表达困难的瓶颈。根据CBR系统的五个阶段,即事例表示、事例检索、事例重用、事例修正、事例保存,提出了基于事例推理(CBR)的装配序列规划方法。具体研究内容及创新点如下:  (1)根据产品装配约束信息的特点,提出了一种用于CBR事例表示的8位二进制编码矩阵的装配体模型。编码矩阵中对角线元素和非对角线元素采用不同的编码规则。对角线元素表示产品零件间的连接接触信息和装配干涉信息,非对角线元素表示产品零件的装配工艺信息和装配顺序。  (2)根据产品零件装配的分层关系,将子装配体作为CBR事例库的基本组织单元和CBR目标事例,并提出了基于识别关键件、子装配稳定性和独立无干涉性的子装配体识别算法。  (3)根据编码矩阵产品装配模型的特点,提出了基于“零件数量”、“连接中心件数量”和“匹配矩阵”三大关键特征属性的事例相似性度量方法。  (4)根据产品装配约束信息和编码矩阵模型,提出了一个事例匹配算法,用于确定两事例的“匹配矩阵”以及两事例间零件的对应匹配关系,从而重用目标事例的最佳相似事例的解决方案,并有选择性地保存到CBR事例库中。  (5)基于以上提出的算法,开发了“基于事例推理(CBR)的装配序列规划”软件系统,用于演示以上算法及验证其有效性。
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