闫富玉 朱晓军 彭 飞

海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉 430033

1 引 言

维修性是舰船装备的重要质量特性，是舰船战斗力的主要因素之一。舰船装备设计方案确定后，维修性就已基本确定。因此在舰船设计初期，就必须考虑舰船装备的维修可达性，即装备装配拆卸的可达性。装配拆卸路径规划是用于检验装备装配拆卸可达性的一种有效方法，其基本任务是为装备的可拆卸单元 （Local Replaceable Unit，LRU）寻找使其能从装配体中顺利进出的路径。目前，解决此类问题的一种重要方法是在虚拟的三维环境中利用智能路径规划技术寻求一条从起始点到目标点的路径，当LRU沿此路径装配拆卸时不会与环境中其它物体发生碰撞［1］。这种自动路径规划技术对于复杂空间中的产品布置和装配拆卸设计非常重要，如潜艇舱室、舰上狭窄通道等狭小空间。因此，在舰船装备设计的初期充分考虑解决装备维修的可达性将有利于提高舰船设计的质量和维修性，提高舰船生命力。

2 装配拆卸路径规划问题

装配拆卸路径规划问题本质上可归结为机器人的运动规划问题。在三维环境中，LRU可视为具有n个自由度的刚体机器人，而装配体则可看作是静态障碍物［2-3］。为便于计算，将LRU运动的物理空间转化为数学上的构型空间（C 空间）［4］，则C空间可以分为两部分：障碍空间（Cobs）和自由空间（Cfree）。LRU运动的路径对应于自由空间中一条连接初始位姿点与目标位姿点的曲线。由此，路径规划问题便转化为求解C空间中一条曲线的数学问题。……