[发明专利]一种基于改进智能水滴算法的装配序列优化方法

权利要求书

1.一种基于改进智能水滴算法的装配序列优化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1：进行产品三维模型构建，得到三维立体模型；根据产品的零部件之间的约束关系以及配合关系，构建三维空间干涉矩阵，搜索可行的装配序列集合；

步骤2：以装配方向的改变次数以及装配工具改变次数为评价指标，并设置评优权重，构造目标函数；

步骤3：通过对智能水滴算法的改进，将产品的各个零件设为水滴算法上的各个节点，则水滴流经某个节点的路径代表该待加工零件有该节点的装配序列，结合评价指标构造适应于装配序列的适应度函数，然后得到装配评价函数，得到新的智能水滴算法公式；

步骤4：利用改进后的智能水滴算法公式，对装配序列规划问题进行迭代求解，搜索最优装配序列解，通过最优装配序列解实现装配序列优化。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进智能水滴算法的装配序列优化方法，其特征在于：所述步骤1中的实现过程：

将装配体的二维图通过Catia软件得到三维立体模型，得到n个零件组成的装配体P＝{p₁，p₂，...，p_n}，对各个零件进行编号，根据待装配体各个子零件之间的装配关系，建立空间三维干涉矩阵R_d，所述空间干涉矩阵R_d如下所示：

d∈{+x,-x,+y,-y,+z,-z}

其中，n表示装配体由n个零件构成，p_i表示在装配序列中第i个零件的编号，d表示零件i沿±x,±y,±z方向对零件j进行装配，由于每个零件存在6个装配方向上的干涉矩阵，则需要将代表6个方向上的干涉矩阵结合组成综合空间干涉矩阵R_d，对综合空间干涉矩阵每行元素进行或运算，得到待装配零件与其他零件的干涉情况，干涉矩阵中的r_ij表示装配完第i个零件后，紧接着对装配第j个零件所产生的干涉情况，若r_ij的值为0，则说明第i个零件对接下来安装的第j个零件不产生干涉，反之，若r_ij的值为1，则说明产生干涉；将未与其他零件产生干涉的零件加入到可行装配集合VP中。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进智能水滴算法的装配序列优化方法，其特征在于：所述步骤2中以装配方向的改变次数以及装配工具改变次数为评价指标，则具体的目标函数为：

F_ij＝μ₁f_ij(r)+μ₂f_ij(t) (1)

其中，F_ij为目标函数，f_ij(r)表示在装配第i个零件到第j个零件装配方向改变次数的适应度函数，f_ij(t)表示在装配第i个零件到第j个零件装配工具改变次数的适应度函数，μ₁表示影响装配方向的权重值，μ₂表示影响装配工具使用的权重值。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进智能水滴算法的装配序列优化方法，其特征在于：在步骤3中，设置智能水滴参数信息，其中包含：水滴个数N(IWD)，最大迭代数N_max，初始水滴访问集合CT，泥土量Soil_ij，泥土量参数a_s,b_s,c_s，速度量Vel_ij，速度量参数a_v,b_v,c_v；基于智能水滴算法，将待加工零件设为水滴算法上的各个节点，水滴流经某个节点的路径，则代表该待加工零件有该节点的装配序列。