公差约束下的复杂产品虚拟装配理论与关键技术研究

国内外现有虚拟装配技术研究大多以零部件名义几何体为对象而忽略制造公差对装配过程的影响，这种简化严重制约了研究成果在工程实际尤其是在复杂产品对象中的应用。针对这一瓶颈问题，本项目拟按照"理论与关键技术研究＋原型实践与应用验证"模式开展公差约束下的复杂产品虚拟装配理论和关键技术研究。探讨公差约束对产品装配质量与性能的控制机理，提出涵盖公差特征基于工程语义的产品装配信息建模方法，为公差约束下的虚拟装配各相关环节提供信息支持；研究并提出装/拆仿真与公差分析相结合的装配工艺规划方法，探索装配操作空间中公差约束下的装配工艺规划求解策略与算法；通过原型系统的开发和工程实例验证研究成果的可用性。本项目针对国际难题开展探索与攻坚，富有学术研究的挑战性，其研究成果有助于研发形成具有我国自主知识产权的虚拟装配研究平台及分析工具，促进虚拟装配研究向实用化方向发展，因此申请项目兼具重要的理论意义与应用价值。

国内外现有虚拟装配技术研究大多以零部件名义几何体为对象而忽略制造公差对装配过程的影响，这种简化严重制约了研究成果在工程实际尤其是在复杂产品对象中的应用。针对这一瓶颈问题，本项目按照"理论与关键技术研究＋原型实践与应用验证"模式开展公差约束下的复杂产品虚拟装配理论和关键技术研究。提出了面向虚拟装配的多视图装配信息模型，开展了基于知识的产品装配信息模型构建和可重用性研究；开展了基于仿真的装配工艺规划研究，着重研究了基于仿真试拆卸的夹具自动装配规划和基于蚁群算法的产品装配序列规划；提出了基于OGRE和PhysX的飞机柔性装配仿真系统；探讨了信息物理融合系统（CPS）在虚拟装配中的应用，提出了四层结构的协同虚拟装配CPS系统（ACPS），并对基于CPS理论的飞机柔性装配仿真与控制系统初步的研究探索。