基于差分变异蝙蝠算法的装配序列规划方法研究

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产品装配是整个生产制造过程中的最后阶段,也是最关键的环节,装配工艺制定的好坏将直接影响产品的生产效率和成本。其中装配序列规划是装配工艺制定的核心内容,而装配序列规划问题已被证明是一个NP组合优化难题,如何从中快速寻找出合理可行、经济高效的装配序列已成为当前产品装配领域的研究热点。论文以产品装配序列规划为研究对象,对其评价指标、装配信息提取技术以及优化规划方法等问题进行了较深入的研究,为实现装配序列的自动规划提供了技术支撑。论文主要完成了如下研究工作:对装配过程做了适当简化处理,降低了装配问题的复杂程度,针对以往装配序列评价指标完备性方面的不足,在几何可行性、重定向性、聚合性基础上增加连续性、稳定性这两个评价指标对装配序列进行综合评价,并提出了适合计算机存储和表达的五种装配信息矩阵对各评价指标进行量化计算。研究了基于SolidWorks二次开发技术对装配信息进行提取,通过生成零件装配树实现装配体组成信息及零件特征信息的提取,并提出了各装配信息矩阵的自动提取方法和具体流程。针对基本蝙蝠算法存在的缺陷,引入差分进化算法中的变异和选择机制,提出了差分变异蝙蝠算法。对蝙蝠位置与速度的编码方式及算法中相关的各种操作进行重新定义,并对差分变异蝙蝠算法在装配序列规划中的应用步骤进行了研究。对比实验结果表明差分变异蝙蝠算法在求解装配序列规划问题方面优于基本蝙蝠算法和遗传算法。基于提出的装配序列规划方法,采用C++编程语言,在Solidworks平台中对装配序列规划原型系统开发进行了研究,并通过装配实例验证了装配序列规划方法的正确性,为实现装配序列规划的自动化奠定了基础。
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