船舶復(fù)雜區(qū)域焊接工藝可行性人機(jī)工程仿真評(píng)價(jià)技術(shù)研究.pdf

1、分段造船法是現(xiàn)代船舶建造的常用方法。在船舶分段建造過(guò)程中，大量的焊接操作需要焊工在分段內(nèi)部手工完成。而由于船體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，焊工的施工操作受到很大的空間局限性。特別在船舶艏艉等分段，由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，板架分布尤為密集，其內(nèi)部空間尤為狹小，極易出現(xiàn)焊接困難或無(wú)法焊接的情況，一旦出現(xiàn)上述問(wèn)題，施工的質(zhì)量與效率都會(huì)受到極大的影響。
　　在船舶分段建造工藝設(shè)計(jì)階段中，引入人機(jī)工程仿真評(píng)價(jià)技術(shù)，通過(guò)虛擬人模型仿真焊接工藝操作過(guò)程，可

2、以有效分析驗(yàn)證操作中的潛在問(wèn)題，為分段建造工藝設(shè)計(jì)提供參考。
　　針對(duì)上述問(wèn)題與目標(biāo)，本文從仿真環(huán)境搭建、操作仿真實(shí)現(xiàn)、仿真評(píng)價(jià)、系統(tǒng)集成開(kāi)發(fā)四個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行了相應(yīng)的技術(shù)研究，研究?jī)?nèi)容與成果如下：
　　1）創(chuàng)建了基于產(chǎn)品模型、工藝信息模型、資源模型的分段裝焊工藝仿真模型，提出并實(shí)現(xiàn)了基于人體焊接操作空間簡(jiǎn)化模型和分段裝配工藝順序的船舶分段狹小操作區(qū)域搜索算法；
　　2）建立了虛擬人多剛體簡(jiǎn)化模型，并針對(duì)虛擬人裝配操作仿

3、真姿態(tài)的求解問(wèn)題，依據(jù)人體運(yùn)動(dòng)操作的人機(jī)工程學(xué)的特性，提出了基于NSGA2多目標(biāo)遺傳算法的虛擬人智能操作仿真模型，實(shí)現(xiàn)了虛擬人裝配操作動(dòng)作的智能生成；
　　3）結(jié)合船舶裝焊特性與操作要求，從可達(dá)性、可視性、舒適度、生產(chǎn)環(huán)境等角度出發(fā)，提出并建立了船舶分段焊接操作模糊綜合評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)了船舶分段焊接操作的人機(jī)工程學(xué)綜合評(píng)價(jià)；
　　4）在上述研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了原型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，并以某船舶分段為例進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明該系統(tǒng)能對(duì)船