[发明专利]一种基于动态规划与遗传算法的装配序列规划方法及装置

权利要求书

1.一种基于动态规划与遗传算法的装配序列规划方法，其包括：

步骤1：对于待装配体，根据各零件间的装配关系将待装配体分解成多个子模块，其中各子模块间的零件级干涉低于第一预定值，多个子模块的数量不高于第二预定值；

步骤2：根据各子模块之间的模块级干涉关系建立第一空间干涉矩阵和第一装配效率关系干涉矩阵；

步骤3：根据所述第一空间干涉矩阵和第一装配效率关系干涉矩阵，使用动态规划算法求取各个子模块之间的相对装配顺序；

步骤4：根据各个子模块内部各零件间的干涉关系建立第二空间干涉矩阵和第二装配效率关系干涉矩阵；

步骤5：根据所述第二空间干涉矩阵和第二装配效率关系干涉矩阵，使用遗传算法求取各个子模块中各个零件间的相对装配顺序；

步骤6：综合各个子模块间的相对装配序列与各个模块内的相对装配序列，得到待装配体的总体装配序列；

其中，步骤3中所述使用动态规划算法求取各个子模块之间的相对装配顺序具体可以通过对下述方程进行迭代求解获得：

其中，V为划分得到的各个子模块的集合，f(V,B)表示安装了集合V中的所有子模块，且最后安装的子模块为B时所需的最小代价；B表示集合V中的子模块，r_ki为第一空间干涉矩阵中的元素，p_ji为第一装配效率关系干涉矩阵中的元素，i，j，k取值分别为1至集合V的元素数目；

其中，第一空间干涉矩阵中的元素r_ki表示安装了第k个零件后，对安装第i个零件所造成的空间干涉情况；第一装配效率关系干涉矩阵中的元素p_ji表示安装了第j个零件后，紧接着安装第i个零件对装配效率造成的影响。

2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤5具体包括以下步骤：

步骤51：随机生成M条染色体组成种群，其中每个染色体表示具有n个零件的子模块的装配序列，其中染色体上的第i个基因代表在第i步被装配的零件；

步骤52：利用第二空间干涉矩阵和第二装配效率关系干涉矩阵计算当前种群中每条染色体的适应度函数值，所述适应度函数值用于表示所述染色体表示的装配序列的优劣程度；

步骤53：若满足迭代停止条件，则转步骤58；

步骤54：选取适应度函数值最低的M条染色体组成下一代种群；

步骤55：根据交叉概率从种群中选取父代染色体进行交叉操作生成子代染色体，并将所述子代染色体加入下一代种群；

步骤56：根据变异概率从种群中选取父代染色体进行变异操作生成子代染色体，并将子代染色体加入下一代种群；

步骤57：使用下一代种群替换当前种群，迭代次数加1，并转步骤52；

步骤58：从当前种群中选出适应度函数值最小的染色体对应的装配序列作为对应子模块的最优装配序列。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述适应度函数值如下计算：

$f=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{r}_{ij}+\underset{i=2}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{p}_{(i-1)i}$

其中，f表示适应度函数值，n表示子模块内的零件个数，r_ij表示第二空间干涉矩阵中的元素，p_(i-1)i为第二装配效率关系干涉矩阵中的元素。