在生产过程中应用数字孪生概念支持制造具有最佳几何质量的产品。这一概念可以通过寻找各个零件的最佳组合以最大化最终产品的几何质量的策略得到进一步支持,该策略称为选择性装配技术。然而,这种技术的应用仅限于最终尺寸仅取决于配合零件尺寸的装配,这不适用于钣金装配。本文开发了一种用于钣金装配的选择性装配技术,并研究了批量大小对改进的影响。所提出的方法利用变化模拟工具(计算机辅助公差工具)和优化算法来找到配合零件的最佳组合。所提出的方法应用于三个钣金装配工业案例。结果表明,使用这种技术可以大大减少此类组件的最终几何变化和平均偏差。此外,增加批次大小会减少可实现的变化改进量,但会增加可实现的平均偏差改进量。
大型结构建造是未来太空探索的主要发展趋势之一,例如大型空间站、大型空间太阳能发电站、大型空间望远镜等,充分利用空间机器人实现空间结构自主装配是航天工业的重要发展趋势之一。考虑到在轨装配是解决大型空间结构建造问题的有效方法,有必要推动和促进空间机器人在轨装配技术的研究。因此,本文对近几十年来空间机器人技术的发展现状以及相关的空间机器人在轨装配技术进行了综述。首先,基于空间机器人运动规划和装配序列规划,介绍了空间机器人规划算法的发展。针对空间机器人装配任务,综述了空间机器人装配方法。从控制角度,综述了如何解决在轨装配的振动抑制和柔顺装配,为空间机器人对空间大型结构的自主智能装配提供参考。为了在地面模拟空间组装场景,本文介绍了地面验证试验的发展情况,为空间在轨组装技术的有效验证提供了思路。综上所述,虽然过去的研究已经较好地解决了其中一些问题,但未来仍需要进一步的研究。最后,展望了空间机械在轨组装未来的研究方向。
大型结构建造是未来太空探索的主要发展趋势之一,例如大型空间站、大型空间太阳能发电站、大型空间望远镜等,充分利用空间机器人实现空间结构自主装配是航天工业的重要发展趋势之一。考虑到在轨装配是解决大型空间结构建造问题的有效方法,有必要推动和促进空间机器人在轨装配技术的研究。因此,本文对近几十年来空间机器人技术的发展现状以及相关的空间机器人在轨装配技术进行了综述。首先,基于空间机器人运动规划和装配序列规划,介绍了空间机器人规划算法的发展。针对空间机器人装配任务,综述了空间机器人装配方法。从控制角度,综述了如何解决在轨装配的振动抑制和柔顺装配,为空间机器人对空间大型结构的自主智能装配提供参考。为了在地面模拟空间组装场景,本文介绍了地面验证试验的发展情况,为空间在轨组装技术的有效验证提供了思路。综上所述,虽然过去的研究已经较好地解决了其中一些问题,但未来仍需要进一步的研究。最后,展望了空间机械在轨组装未来的研究方向。
摘要 自 1989 年首次 IAAI 大会(O'Brien 等人,1989 年)上发布以来,福特的直接劳动力管理系统 (DLMS) 已从在单个装配厂测试的原型发展为在福特全球装配厂使用的全面部署的应用程序。DLMS 是福特用于管理汽车装配厂汽车制造流程系统的自动化解决方案。本文将介绍我们在构建和调整 AI 系统以适应快速发展的汽车装配流程规划领域方面的经验和教训。我们将讨论知识库开发和维护、知识表示、将系统移植到不同平台以及通过各种组织和业务实践变更保持系统可行性和最新性等问题。我们还将讨论 DLMS 如何成为福特装配流程规划业务不可或缺的一部分。
摘要。自过去几年以来,可持续性和生态效率已在多篇科学论文中得到研究。然而,将这些概念应用于工业装配过程的文献并不丰富。本文介绍了一种优化航空航天装配过程的创新方法。作者建议引入一个新元素,即生态效率,以及目前用于优化的传统标准、成本和时间。该方法使用大型航空结构作为工业研究案例,分析装配过程的生态效率,并结合生命周期评估 (LCA) 来计算环境影响。结果与相关的关键流程指标 (KPI) 一起显示在仪表板中,以帮助工程师选择最佳装配过程。
摘要:协作机器人 (Cobots) 是一种小型机器,可编程执行各种任务,能够减轻操作员的工作条件。因此,它们可以用于中小型企业,这些企业的特点是生产批次小,任务复杂多样。要开发实际的协作应用,需要合适的任务设计和人机之间的合适交互策略。实现人机之间有效、高效的通信策略是协作方法的里程碑之一,它可以基于多种通信技术,可能以多模式方式实现。在这项工作中,我们专注于合作装配任务。利用脑机接口 (BCI) 向协作机器人提供命令,使操作员能够在所需的时间在独立和合作协助模式之间切换。当操作员查看与不同命令相对应的两个闪烁屏幕时,可以根据收集的大脑命令激活这两种控制,这样操作员就不需要腾出双手向协作机器人发出命令信息,并且可以加快装配过程。通过在装配应用中开发和测试交互来验证所提方法的可行性。对同一装配任务的周期时间(有无协作机器人支持)进行了比较,比较了平均时间、变化性和学习趋势。因此,评估了所提交互策略的可用性和有效性,以评估所提解决方案在实际工业环境中的优势。
解开社区组装过程对于完全了解微生物群在农业生态系统中的功能至关重要。然而,许多植物微生物组调查逐渐揭示了随机过程在与强大的宿主过滤效果相结合的内生根微生物群的组装中占主导地位,这是一个重要的问题。解决此类冲突或不一致不仅有助于准确预测根部内生菌菌群的组成和结构及其驱动机制,而且还为确定性和随机过程在根部内生菌群的组装中的相对重要性和作物生产力和营养性质量和营养性质量和营养性质量和营养质量的相对重要性之间提供了重要的指导。在这里,我们提出,分散限制的不适当划分可能是这种不一致的主要原因,可以在分散限制的比例纳入确定性过程之后可以解决。本文解释了这种调整在微生物组和植物宿主之间形成霍比特的框架下的合理性,并提出了沿土壤 - 植物连续体的内生微生物群动态组装模式的潜在理论框架。考虑到根部生物学微生物群的组装是复杂的,我们建议谨慎和逐步验证从确定性过程到中性成分到中性成分再到随机过程,当决定未来分散限制的归因以促进基于可持续性农业的扩展和应用基于可持续性的农业组成模式,以促进对社区的发展和应用。
图 1:光聚合物分层系统 (Wikipedia.org)。.............................................................. 2 图 2:使用相交激光束的光雕塑过程 (Swainson, 1977)。......... 3 图 3:塔式喷嘴固体自由成型技术 (drajput.com).................................... 4 图 4:简单的分层铸造模具 (DiMatteo, 1976)。.............................................................. 4 图 5:粉末选择性激光烧结工艺 (Wikipedia.org)。................................................ 5 图 6:FDM 工艺图 (Reprap.org)。.................................................................... 7 图 7:DFA 分析软件用户界面 (Boothroyd et al, 2011)。.................................... 11 图 8:MakerBot 的 MakerWare 用户界面。(Makerbot.com) .................................... 14 图 9:简化的挤压系统,说明轴位置 (Wikipedia.org)。........... 20 图 10:GE Aviation 的增材制造燃油喷嘴 (Rockstroh 等人,2013)。......... 21 图 11:通过 DMLS (EADS) 优化和制造的两个航空航天支架。....... 23 图 12:"Over-the-wall" 设计方法的说明 (Munro & Associates,1989)。...... 24 图 13:成本与影响图“谁投下的阴影最大?” (Munro & Associates,1989)。...................................................................................................................................... 24 图 14:显示不同材料和制造方法之间兼容性的图表(Boothroyd & Dewhurst,2011)............................................................................................. 26 图 15:alpha 和 beta 旋转对称值(Boothroyd et al,2011)。................... 28 图 16:影响零件处理的几何(左)和其他(右)特征(Boothroyd et al,2011)。...................................................................................................................................... 28 图 17:提高组装便利性的示例(Boothroyd et al,2011)。................................ 28 图 18:影响插入时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999)。...................................................................................................................... 30 图 19:影响手动处理时间的零件特征原始分类系统 (Boothroyd Dewhurst, Inc. 1999)。................................................................................................ 31 图 20:原始控制器组件(Boothroyd 等人,2011 年)。...................................................... 32 图 21:分析前(左)和分析后(右)的控制器组件(Boothroyd 等人,2011 年)。........................................................................................................................................... 34 图 22:当前门铰链的组件。........................................................................................................... 35 图 23:两个已安装铰链的 CATIA 模型和负载分析方向(湾流宇航)。.................................................................................................................................... 36 图 24:弹簧球和铰链止动器的特写............................................................................. 37 图 25:重新设计的用于增材制造的门铰链。.................................................... 39 图 26:鹅颈加固前后的视觉对比。........... 41 图 27:重新设计前后球柱塞壳体的视觉对比。........... 41 图 28:原始铰链组件上用于插入计算的投影槽。......... 43 图 29:重新设计的铰链组件上用于插入计算的投影槽。.... 43
客户对个性化和成本效益高的产品的需求不断增长,生产时间也越来越短,这正在重塑制造和生产环境。人类工人和机器必须能够以更高的灵活性和效率对变化做出反应。为了满足这些需求,现代装配的工具和产品不断更新和变化,但仍有许多工作要做,以将装配工人的自然智能更深入地融入未来的装配系统信息流中,包括工人的来往信息流(反馈回路)。这项工作对人工装配过程中人类工人的各种实时反馈机制进行了试点实验室评估,以更好地了解信息反馈回路对装配员工的影响方式如何影响他们的装配时间、差异和准确性,以及他们对每种信息反馈机制的接受程度。乐高积木模型被用作装配产品,在佩戴无线反馈机制设备时进行组装。该设备结合了 LED 灯、振动、文本屏幕和图像屏幕,为工人提供反馈。所有反馈均由管理员提供,管理员可以根据需要向相应的反馈方法发送命令。试点的早期结论表明,组装时间的差异取决于所使用的反馈机制和组装模型的复杂性。未来的工作将包括扩大每个