基于基因算法的装配操作优化

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1、万方数据第42卷第2期2008年2月上海交通大学学报JOURNAI。OFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYV01．42NO．2Feb．2008文章编号：1006—2467(2008)02一0223一04基于基因算法的装配操作优化郡彦锋，陈关龙，来新民，李余兵，金隼(上海交通大学机械与动力学院，上海200240)摘要：根据零件问装配特征的离散性，采用基因算’浪对这些装配特征进行优化选择，其优点在于能够提高选择效率，并可在全局范围内搜索最优解．基于大量不满足刚体宛全定位规则的j仁可行染色体存在，提交了适应最我装配撩馋选

2、择秘约泰函数，凳雾可行染色俸酌进纯提供了务箨。莠采建慕车侧围实例进一步阐述了该算法对装配操作优化的有效性．关键词：装配操作；装配模型；基因算法；约束函数审图分类号：TP391文献标识码：ASelectingOptimalAssemblyOperationsUsingGeneticAlgorithmXINGYah—feng，CHENGuan—long，LAlXin—rain，LIYu—bing，JlNSun(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaotongUniversity，Shangha

3、i200240，China)Abstract：Thispaperpresentedageneticalgorithmforselectingassemblyoperations，whoseadvantagesarethatthesearchefficiencycanbeimprovedandtheoptimalassemblyoperationsareobtainedinallpossi—blesolutions．Becausetherearemanyinfeasiblechromosomes，thegeneticalgorithm

4、wasmendedtopro—videaconstraintfunctionforoperatingtheinfeasiblechromosomes．Finally。theeffectivenessofthedevel—opedapproachwasillustratedthroughanauto-bodysideassembly。Keywords：assemblyoperations；assemblymodeling；geneticalgorithm；constraintfunction通过装配设计(DFA)可提高装配能力、增加可

5、靠性、缩短装配时间和制造时间[1’2]．许多学者在装配设计的不同领蠛进行7耩究，其中羧重要豹部分包括装配顺序规划(ASP)，即通过已知的零件装配优先荚系自动生成所有的装配顺序．Bourjault[33首先对该阂题进行研究，穰蔫建户阉答方式获褥一系列的零件装配的优先规则，在此基础上自动生成所有的装配顺序．DeFazio等[4]改进了此方法，减少了

6、霹题的数量，餐疑难度裙应增加．Homem等秘】通过建立装配关系模型，采用割集方法生成几何可行装配顺序，证明了其完整性翻正确性．Lazzerini等邛]和Hong等静】利用遗传算法对装配序列进

7、行了规越研究，他们的不同之处在于前者采用规则约束基因算法，瑟瑟者采罪适应蕴函数傥纯装瓣颞序。Chakrabarty等口3提出分总成的概念以减少装配顺序的数量．Zhang[93采用分总成的串联和并联两种蒸本装配模式，应愚矩阵搡缍生成装配顺序．Xing等(10]扩展了分总成类型，并采用回溯法根据装配树爨动生成所有的装配顺序。李余兵等[1妇通过知识获取装配顺穿和生成尺寸链，梅建了一个基予知识的由概念设计到详细设计的数字化车身设计平台．但如何选择一条最优化的装配顺序很少有人进收稿日期：2007-01-18纂畿项目：国家自然科学基金(5037

8、5092)资助项目撵卷篝分：释彦锋(1978一，，贯，幽东聊城人。簿士生，主要研究镶壤为车骜装配揎差分辑。藩关龙(联装人)，男，教授，堪圭生导蛹，电话(Tel，)l021—34206068IE-mail．．glchen@sjtu．edu．en。万方数据224上海交逯大学学报第42卷行研究，通常依赖王程师的经验或装配偏差分析和成本约来确定．本文提出了～种基因算法能够使装配颓序自动适应装配偏差分析．该方法分为生成装配体的邻接矩阵，定义装配特征，搜索零件间的配合特征和选择优化的装配操作．基因算法用于装配操作的优化，装配操作由装配特征组成，

9、不仅要符合穴点定位规则，而且要使偏差累积最小．重多装配顺序模型1．1装配模型合逶的装配模塑是生成装配蹶彦的关键，本文通过邻接矩阵表示零件闻的装配关系，图l所示为该方法的说明．图l中，零件间的装配关系可以通过有惫关联蚕表示；D一{P，C