定制化装配任务中考虑“需求-能力”匹配度的人机协作任务分配研究OA

面向多品种、小批量的定制化装配场景,具有高重复性和高负载能力的工业机器人在现代制造中得到广泛应用,人机混合装配单元(HRCHAC)已成为一种新型装配场景。在此场景中,如何在保证生产效率的同时兼顾成本控制、人员负荷与作业安全,是人机协作装配系统任务分配中的关键问题。针对上述问题,以HRCHAC为研究对象,构建了面向任务分配决策的统一表征体系和基于“需求-能力”匹配的匹配度评价指标体系。通过层次分析法等方法确立各影响指标的权重和计算模型,精准量化了产品中不同装配任务与人机装配者之间的任务匹配度。综合考虑操作者的装配时间、任务时序约束等信息,构建了以最小化装配总成本和最大化任务匹配度为目标的多目标整数规划模型。结果表明,所提方法能够在满足任务时序与人因安全约束的前提下,实现成本与匹配度之间的有效权衡,并生成具有可实施性的人机协作任务分配方案。