摘 要
随着工业4.0与智能制造的快速发展，智能装配线中人机协同作业的优化问题日益受到关注。传统装配线多以人工或自动化设备为主导，难以满足当前制造系统对柔性、效率与安全性的多重需求。本研究旨在通过构建科学合理的人机协同作业优化模型，提升装配线的整体运行效率与适应能力。基于任务分配与路径规划双重维度，本文提出一种融合改进型遗传算法与多目标优化策略的混合优化方法，综合考虑人机作业时间、协同冲突与负载均衡等因素，实现任务在人机之间的高效分配与动态调度。通过某汽车零部件装配线的实际案例验证，所提方法在降低作业周期时间、减少人机冲突次数及提升资源利用率等方面均表现出显著优势。研究创新性地将人机协作特性量化为可计算的优化参数，并构建了适用于多种生产场景的通用优化框架。结果表明，该方法在不同规模与复杂度的装配任务中均具备良好的适应性与稳定性，为人机协同装配系统的智能化升级提供了理论支持与实践指导。关键词：人机协同优化；混合优化方法；任务分配与路径规划；智能装配线；多目标优化策略
目 录
摘 要 I
1 绪论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 研究现状 1
1.3 研究方法 1
2 智能装配线人机协同系统建模与分析 3
2.1 智能装配线人机协同系统的组成结构 3
2.2 人机任务分配机制的建模方法 3
2.3 协同过程中的信息交互模型构建 4
2.4 基于多智能体的人机协作仿真设计 4
3 智能装配线人机协同任务调度优化 6
3.1 人机协同任务调度问题描述 6
3.2 多目标优化模型的建立与求解 6
3.3 基于遗传算法的任务调度策略设计 7
3.4 实时动态调度机制与响应能力提升 7
4 智能装配线人机协同安全与效率平衡 9
4.1 人机协同作业中的安全性评估指标 9
4.2 安全约束下的人机任务规划方法 9
4.3 人机协同效率评价体系构建 10
4.4 安全与效率协同优化策略设计 10
结 论 12
参 考 文 献 14
致 谢 15
