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考虑有限缓存约束的多机器人装配单元调度问题研究
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作者 彭远刚 吴帆 +2 位作者 曾文玉 姜瑞森 李明富 《南方农机》 2024年第11期7-12,共6页
【目的】解决在有限缓存约束下的装配与搬运作业整体调度问题。【方法】考虑单元内缓存容量约束和搬运时间对调度的影响,建立了考虑有限缓存约束的模型,并基于关键路径的改进遗传算法求解该模型,提出了适合该模型的三层编码方式和插入... 【目的】解决在有限缓存约束下的装配与搬运作业整体调度问题。【方法】考虑单元内缓存容量约束和搬运时间对调度的影响,建立了考虑有限缓存约束的模型,并基于关键路径的改进遗传算法求解该模型,提出了适合该模型的三层编码方式和插入式解码方式,设计了基于关键路径的交叉和变异方法,通过标准测试算例对算法的主要参数进行优化求解,并通过实验验证了改进操作的有效性。【结果】1)各参数对算法求解性能的影响力由大到小依次是:多样性阈值thr、种群大小pop、交叉概率β、变异概率γ、轮盘赌筛选尺度k。2)随着种群规模的增大,能够搜索到最优解的概率更大,但在种群规模增大到150之后此影响将减弱。3)交叉概率β取80%,轮盘赌筛选尺度k取2,变异概率γ取10%较为合适。【结论】1)正逆工序两种初始化方式可以互为补充,通过添加补充种群的方式,可以使得遗传算法具有较好的进化动力并取得较优的计算结果。2)采用基于关键路径的交叉和变异方法,不仅能够提升种群中的信息交换效率,使得种群整体的进化更加优秀,也能够在一定程度上提升算法的局部搜索能力。3)将缓存容量设置为全部待调度工件的20%可以得到较优的调度结果。 展开更多
关键词 机器人装配单元 有限缓存 搬运时间 关键路径 遗传算法
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数字孪生赋能机器人装配虚实同步研究
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作者 崔亚飞 车艳秋 《天津职业技术师范大学学报》 2024年第3期9-14,共6页
针对传统的单点制造技术将设计和制造过程分离,产品的生产效率低,无法适应新一代制造设备信息化发展和网络扩展的问题,提出一种基于数字孪生的工业机器人虚实同步装配系统。设计搭建了软硬件平台,在数字孪生软件中建立一比一的物理模型... 针对传统的单点制造技术将设计和制造过程分离,产品的生产效率低,无法适应新一代制造设备信息化发展和网络扩展的问题,提出一种基于数字孪生的工业机器人虚实同步装配系统。设计搭建了软硬件平台,在数字孪生软件中建立一比一的物理模型,并设计了机器人模型的运动控制算法;构建了TCP/IP、OPC DA的网络通信方式,建立了数字孪生模型的驱动接口和外部通信信号一一映射关系;根据采集的数据,编写了相应的处理程序,完成模型位置标定,实现了工业机器人装配虚实同步。研究结果表明:该系统平均绝对值误差在0.4 mm以下,满足精度要求。 展开更多
关键词 数字孪生 工业机器人 虚实同步 机器人装配
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混合离散粒子群算法求解机器人装配线平衡问题 被引量:2
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作者 张灿然 窦建平 +1 位作者 王帅 王平远 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期349-355,共7页
以最小化总成本为目标,将一组工序和机器人分配至工作站上的问题称为面向成本的机器人装配线平衡问题(cRALBP),为了解决此NP难问题,提出一种混合离散粒子群优化(HDPSO)算法.首先,对于给定工序,设计动态规划方法直接获取工序对应的最优... 以最小化总成本为目标,将一组工序和机器人分配至工作站上的问题称为面向成本的机器人装配线平衡问题(cRALBP),为了解决此NP难问题,提出一种混合离散粒子群优化(HDPSO)算法.首先,对于给定工序,设计动态规划方法直接获取工序对应的最优机器人分配方案,从而缩小搜索空间,提高算法的全局寻优能力.然后,提出一种新的算法框架,其通过融合路径重连加强算法的局部搜索能力,并通过汉明距离评估解之间的差异,选择采用多片段交叉算子或者片段变异算子进行粒子更新,取代随机选择算子的方法,从而实现算法全局搜索和局部搜索的平衡.将所提出的HDPSO算法与最新的粒子群、人工鱼群算法在144个算例上进行对比,验证了HDPSO算法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 机器人装配线平衡问题 粒子群优化 动态规划 路径重连
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基于时延Petri网模型的机器人装配任务规划 被引量:10
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作者 张伟军 贾传圣 杨汝清 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第14期1219-1222,共4页
采用时延Petri网针对有代表性的柔性装配单元进行建模 ,柔性装配单元包括装配机器人、拧螺钉机器人、变位器和加工中心等自动装配和制造中的常用设备 ,具有较大的通用性。推导了顺序作业和并行作业的时间消耗计算方法 ,针对具体任务提... 采用时延Petri网针对有代表性的柔性装配单元进行建模 ,柔性装配单元包括装配机器人、拧螺钉机器人、变位器和加工中心等自动装配和制造中的常用设备 ,具有较大的通用性。推导了顺序作业和并行作业的时间消耗计算方法 ,针对具体任务提出了任务规划的时间优化算法 ,通过仿真和试验两种方法对最优规划序列进行了验证。该项研究可在作业时间要求严格的场合产生优化的装配任务序列 。 展开更多
关键词 装配规划 时延PETRI网 机器人装配 柔性装配系统
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一种基于时间的机器人装配任务规划方法 被引量:4
5
作者 张伟军 王琴 +1 位作者 顿向明 杨汝清 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1766-1770,共5页
采用时间 Petri网 ,针对有代表性的柔性装配单元的任务规划问题进行建模 .计算了顺序和并行作业的时间消耗 ,并在此基础上提出了任务规划的时间优化算法 .该项研究可针对作业任务的需要自动产生不同的装配序列以达到最小的时间消耗 ,该... 采用时间 Petri网 ,针对有代表性的柔性装配单元的任务规划问题进行建模 .计算了顺序和并行作业的时间消耗 ,并在此基础上提出了任务规划的时间优化算法 .该项研究可针对作业任务的需要自动产生不同的装配序列以达到最小的时间消耗 ,该方法还适用于对装配系统布局进行性能评价 ,并可用于指导装配系统设计 . 展开更多
关键词 装配规划 时间PETRI网 机器人装配
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基于示教学习和自适应力控制的机器人装配研究 被引量:6
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作者 陈鹏飞 赵鑫 赵欢 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第5期559-564,571,共7页
针对柔性自动化领域的机器人装配问题,对示教学习和自适应力控制等方面进行了研究,对初始位置变化时示教搜孔、插孔时降低接触力矩波动速度和误差的策略进行了归纳,提出了利用示教学习对搜孔轨迹泛化和模糊自适应阻抗控制插孔的方法。... 针对柔性自动化领域的机器人装配问题,对示教学习和自适应力控制等方面进行了研究,对初始位置变化时示教搜孔、插孔时降低接触力矩波动速度和误差的策略进行了归纳,提出了利用示教学习对搜孔轨迹泛化和模糊自适应阻抗控制插孔的方法。首先根据是否与孔产生接触力将示教任务分为两段;接着利用了任务参数化的高斯混合模型(TP-GMM)训练并泛化第一段轨迹;最终和原示教的第二段轨迹组合为新的搜孔轨迹;采用了六自由度阻抗控制使得机器人具有柔顺性,再利用了模糊自适应策略调节阻抗控制中Z轴期望接触力,利用UR机器人对方形孔进行了装配试验验证。研究结果表明:所提出的策略在新的初始位置,仍能绕过障碍物并生成新的搜孔轨迹,无需再次示教;调节期望接触力相比其不变时,绕X轴方向力矩波动速度低,且波动误差减小了30%。 展开更多
关键词 机器人装配 示教学习 模糊自适应阻抗控制 任务参数化高斯混合模型 力矩误差
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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
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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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一种具有力觉触觉临场感的主从机器人装配作业平台 被引量:2
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作者 高理富 王定成 +3 位作者 唐毅 张建军 葛运建 宋宁 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期81-85,共5页
本文介绍了一种具有力觉触觉临场感的主从机器人系统.该系统以改造后的PUMA手作为从手,和主手一起构成异构主从手,实现了力觉触觉临场感以及对工件的自动识别和抓取等功能,其中对PUMA手的改造以开放性作为改造的主要目的,... 本文介绍了一种具有力觉触觉临场感的主从机器人系统.该系统以改造后的PUMA手作为从手,和主手一起构成异构主从手,实现了力觉触觉临场感以及对工件的自动识别和抓取等功能,其中对PUMA手的改造以开放性作为改造的主要目的,以期能为多种传感器的集成提供一个开放式的机器人装配作业平台. 展开更多
关键词 力学临场感 触觉临场感 PUMA 机器人装配作业平台 机械手
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基于遗传算法的机器人装配顺序规划的研究 被引量:2
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作者 刘维来 干方建 +2 位作者 张平 刘永斌 孔凡让 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期2199-2201,2230,共4页
装配顺序规划对于机器人自动装配的可行性和优化性方面起着重要作用。首先在装配工艺信息的表达、零件装配顺序的染色体表示、装配中约束的分类方法方面进行了研究,并提出将不同类型的约束在遗传算法的不同阶段予以考虑。针对装配零件... 装配顺序规划对于机器人自动装配的可行性和优化性方面起着重要作用。首先在装配工艺信息的表达、零件装配顺序的染色体表示、装配中约束的分类方法方面进行了研究,并提出将不同类型的约束在遗传算法的不同阶段予以考虑。针对装配零件顺序规划和优化中的具体要求,对遗传算法作了改进,在传统的遗传算法步骤中增加了一个静态约束检测步骤。仿真结果表明该方法是有效的,为机器人自动装配中的装配顺序的自动生成提供技术支持。 展开更多
关键词 遗传算法 机器人装配 装配顺序规划 优化
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机器人装配状态变迁控制的同步Petri网模型 被引量:3
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作者 张伟军 魏长青 杨汝清 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期33-37,56,共6页
采用同步Petri网对机器人自动化装配过程进行建模 ,更加全面地反映了装配状态变迁过程中的力 /位姿信息特征 ,在此基础上研究了任务级上装配状态变迁路径的评价方法及优化算法 ,该方法可用于指导产生具体的装配命令并可在不确定性存在... 采用同步Petri网对机器人自动化装配过程进行建模 ,更加全面地反映了装配状态变迁过程中的力 /位姿信息特征 ,在此基础上研究了任务级上装配状态变迁路径的评价方法及优化算法 ,该方法可用于指导产生具体的装配命令并可在不确定性存在时收敛到最终装配状态。 展开更多
关键词 同步Petri网 机器人装配 装配过程控制 销孔装配
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面向机器人装配设计与一体化夹具设计 被引量:2
11
作者 魏长青 张伟军 +1 位作者 杨汝清 顿向明 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期461-462,共2页
针对面向机器人装配的产品设计中的关键问题 ,提出了统一动态装配体 UDA B的新概念 ,并研究了柔性装配系统中夹具的 U DAB设计方法 。
关键词 DFA 机器人装配 夹具 设计 UDAB
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摩托车发动机气门组件的机器人装配系统及其控制 被引量:2
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作者 张铁 谢存禧 邵明 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期543-546,共4页
研制了摩托车发动机气门组件的机器人装配系统 ,给出了六工位回转式工作台、装配用随行夹具的结构和工作原理 ,介绍了系统的控制方式 。
关键词 摩托车发动机 控制系统 机器人装配系统 气门组件 PLC
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机器人装配接触状态识别与规划的模糊Petri网模型 被引量:2
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作者 高胜 赵杰 蔡鹤皋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期43-50,共8页
针对机器人装配接触状态识别与规划问题,提出了基于模糊Petri网模型的处理方法。首先,机器人感知的不同类型传感信息经过模糊化处理可以具有统一的描述形式,通过引入加权函数和优先级因子,传感信息数量、传感信息真实程度及传感信息重... 针对机器人装配接触状态识别与规划问题,提出了基于模糊Petri网模型的处理方法。首先,机器人感知的不同类型传感信息经过模糊化处理可以具有统一的描述形式,通过引入加权函数和优先级因子,传感信息数量、传感信息真实程度及传感信息重要程度三者之间的矛盾得到有效解决,从而初步建立了机器人装配接触状态识别的模糊Petri网模型。在此基础上,依据装配过程对装配接触状态识别的积极意义,进一步建立了复合模糊Petri 网模型,它能根据当前装配接触状态识别的程度规划出下一步合理的动作方案,从而实现机器人装配接触状态的自动识别与规划。最后,通过平面小孔装配实例验证了所提出模型的合理性与可行性。 展开更多
关键词 机器人装配 接触状态 模糊PETRI网 平面小孔装配
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机器人装配系统产品装配质量影响因素研究 被引量:6
14
作者 韩卫军 丁富强 赵锡芳 《制造业自动化》 2002年第6期14-18,共5页
装配是产品生产中占用大量成本的劳动密集型过程,装配质量对产品的性能有直接影响。装配过程本身具有随机性和不确定性,如果机器人装配系统对干扰和误差的适应能力不强,产品的装配质量会因各种因素的影响而大大降低。基于产品形成的设... 装配是产品生产中占用大量成本的劳动密集型过程,装配质量对产品的性能有直接影响。装配过程本身具有随机性和不确定性,如果机器人装配系统对干扰和误差的适应能力不强,产品的装配质量会因各种因素的影响而大大降低。基于产品形成的设计和装配过程,本文对机器人装配系统产品装配质量的影响因素进行了系统分析,建立了产品装配质量的影响体系,为正确评价机器人装配系统的性能和产品的装配质量奠定了基础。 展开更多
关键词 机器人装配系统 产品装配质量 系统分析 有向图
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基于偏差向量的机器人装配系统误差分析 被引量:1
15
作者 韩卫军 丁富强 +1 位作者 赵锡芳 费燕琼 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1413-1416,共4页
机器人装配系统中 ,装配误差是影响装配质量的重要因素 .在分析了机器人装配过程各种误差的基础上 ,用偏差向量建立了装配误差的模型 .基于刚体运动学原理 ,研究了装配工夹具的姿态偏差对零件配合面位置偏差的影响 ,推导了配合件和基础... 机器人装配系统中 ,装配误差是影响装配质量的重要因素 .在分析了机器人装配过程各种误差的基础上 ,用偏差向量建立了装配误差的模型 .基于刚体运动学原理 ,研究了装配工夹具的姿态偏差对零件配合面位置偏差的影响 ,推导了配合件和基础件相应配合面的位置和姿态偏差的计算公式 ,建立了机器人装配系统零件配合过程的误差分析模型 .实例计算表明 ,该模型物理意义明确 ,通用性强 。 展开更多
关键词 机器人装配系统 偏差向量 误差分析 装配误差 刚体运动学原理 姿态偏差 位置偏差
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THOR网在机器人装配系统装配质量预测和分析中的应用 被引量:1
16
作者 韩卫军 费燕琼 赵锡芳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期1214-1217,共4页
装配质量对产品的性能和可靠性有直接的影响 .基于一类高级的 Petri网—— THOR网 ,对机器人装配系统装配质量的预测进行了研究 ,提出了系统分析装配质量的模块化建模方法 .该方法可以对各种装配策略和手段与装配质量间的关系进行研究 ... 装配质量对产品的性能和可靠性有直接的影响 .基于一类高级的 Petri网—— THOR网 ,对机器人装配系统装配质量的预测进行了研究 ,提出了系统分析装配质量的模块化建模方法 .该方法可以对各种装配策略和手段与装配质量间的关系进行研究 ,是实现机器人装配系统装配质量评价与控制的有力工具 . 展开更多
关键词 机器人装配系统 装配质量 THOR网 建模
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基于偏差向量的机器人装配系统零件抓取精度分析 被引量:1
17
作者 韩卫军 丁富强 赵锡芳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第6期6-7,29,共3页
应用偏差向量描述了影响机器人抓取零件过程的各种误差 ,提出了计算零件抓取成功性方法。在引入手爪的偏差矫正能力的概念后 ,建立了确定零件抓取精度的模型。该模型适合于各种零件抓取过程 。
关键词 机器人装配系统 偏差向量 零件抓取精度
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面向机器人装配的并行设计系统研究 被引量:1
18
作者 顾廷权 高国安 徐向阳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期111-114,共4页
在现有CAD系统的基础上,开发一面向机器人装配的并行设计系统。在此系统中,计算机辅助装配工艺规划和面向装配的设计成为产品设计过程的组成部分。
关键词 装配工艺规划 并行设计 机器人装配 DFA
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机器人装配检测汽车自动挡变速箱离合器装配生产线的设计 被引量:1
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作者 刘长勇 秦勇 +2 位作者 吕尚武 张双林 王韫 《金属加工(冷加工)》 2009年第8期34-36,共3页
汽车自动变速箱离合器是自动变速箱上重要的功能部件,其体积小、结构复杂,目前世界上只有少数几个国家能够生产。要想批量生产稳定合格的离合器,满足自动变速箱装配要求,必须要具有较高装配能力和实时检测能力的装配检测生产线。
关键词 装配生产线 自动变速箱 检测生产线 离合器 机器人装配 汽车 自动挡 设计
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机器人装配中的几何不确定性建模
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作者 王建平 冯光涛 赵锡芳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1789-1792,共4页
在机器人装配中 ,几何不确定性使装配工件的真实位姿在一定的区域内变化 ,对几何不确定性建模就是求解物体的几何不确定性区域 .将几何不确定性解耦成位置不确定性和姿态不确定性的组合 ,对位置不确定性用物体上各点的不确定性球表征 ,... 在机器人装配中 ,几何不确定性使装配工件的真实位姿在一定的区域内变化 ,对几何不确定性建模就是求解物体的几何不确定性区域 .将几何不确定性解耦成位置不确定性和姿态不确定性的组合 ,对位置不确定性用物体上各点的不确定性球表征 ,而姿态不确定性用各点的不确定性球表征 ,并由此求得物体的几何不确定性区域 .由于得到的模型较为抽象复杂 ,在实践应用中 ,需要进行必要的简化 。 展开更多
关键词 机器人装配 柔顺 几何不确定性 凸多面体 建模
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