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面向复杂环境的人机协作装配意图识别方法
1
作者
何家威
张朝阳
+2 位作者
叶子健
史天佑
郑坤明
《西安交通大学学报》
北大核心
2025年第12期44-57,共14页
针对复杂环境中人机协作装配系统存在的识别装配动作准确率较低、动作相似度高时无法准确感知装配者意图,以及由此导致的机器人配合操作者的装配效率较低的问题,从装配动作信息和装配零件信息之间的联系出发,建立了面向复杂环境的人机...
针对复杂环境中人机协作装配系统存在的识别装配动作准确率较低、动作相似度高时无法准确感知装配者意图,以及由此导致的机器人配合操作者的装配效率较低的问题,从装配动作信息和装配零件信息之间的联系出发,建立了面向复杂环境的人机协作装配意图识别融合模型。基于骨架特征,采用双流自适应图卷积神经网络(2S-AGCN)模型针对装配进行动作识别;提出改进的YOLOV8模型,以提高装配零件在无序和遮挡环境下的识别准确率;结合当前装配任务,设计了包含装配动作和装配零件信息的装配推理规则,规划装配顺序。在装配动作数据集以及装配泵体零件数据集上对所提方法进行了验证。实验结果表明:交并比为0.50~0.95时,YOLOV8模型对零件识别的平均准确率达到88.361%;所提出的融合模型对于操作者装配意图的识别准确率达到96.66%,验证了人机协作系统识别操作者装配意图的可行性和有效性。将装配动作信息与装配零件信息相结合,有助于在复杂的人机协作环境中准确地识别出操作者的装配意图。
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关键词
人机协作
动作识别
双流自适应图卷积神经网络
YOLOV8模型
意图识别融合模型
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职称材料
双级时效对铸造Al-Si-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响
2
作者
朱聪聪
何家威
+2 位作者
耿汝伟
董瑞煌
高文理
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期186-194,共9页
采用扫描电镜、透射电镜和室温拉伸测试研究了双级时效工艺对铸造Al-Si-MgCu合金微观组织和力学性能的影响.本研究采用的双级时效制度是低温预时效和高温终时效.结果表明:合金在低温预时效阶段会形成更多析出形核点,经高温终时效后,合...
采用扫描电镜、透射电镜和室温拉伸测试研究了双级时效工艺对铸造Al-Si-MgCu合金微观组织和力学性能的影响.本研究采用的双级时效制度是低温预时效和高温终时效.结果表明:合金在低温预时效阶段会形成更多析出形核点,经高温终时效后,合金中析出更多的θ′′相并有β′′相析出.当预时效制度为155℃/8 h时,随着终时效温度的升高,合金内θ′′相的尺寸逐渐增大,β′′相形貌变化并不明显,合金的抗拉强度随着终时效温度的升高呈先上升后下降的趋势,合金的延伸率随着终时效温度的升高呈显著下降的趋势,165℃为合金较好的终时效温度;当双级时效制度为155℃/x h+165℃/2 h时,随着预时效时间的增加,合金中θ′′相和β′′相的数量逐渐增多;当双级时效制度为155℃/8 h+165℃/x h时,随着终时效时间的增加,θ′′相的尺寸呈逐渐增大的趋势,在终时效时间为8 h之前,合金中β′′相的数量和尺寸并没有明显变化,继续延长终时效时间β′′相也开始长大.通过优化双级时效工艺,可实现θ′′相与β′′相的双析出相强化,经过155℃/8 h+165℃/2 h双级时效后的抗拉强度最高可达380 MPa,经过155℃/8 h+165℃/8 h双级时效后的断后延伸率提高至3.4%.
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关键词
铸造Al-Si-Mg-Cu合金
双级时效
析出相
力学性能
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职称材料
融合时空特征的离散车间生产-物流协同状态预测
3
作者
刘从颖
张朝阳
何家威
《现代制造工程》
北大核心
2025年第3期52-59,149,共9页
针对离散车间生产过程复杂、异常扰动频发等因素导致的状态预测难执行问题,提出了一种融合时空特征的离散车间生产-物流协同状态预测方法。首先,基于生产-物流运行逻辑与实时制造数据,分析生产-物流协同关系,确定了生产-物流协同状态的...
针对离散车间生产过程复杂、异常扰动频发等因素导致的状态预测难执行问题,提出了一种融合时空特征的离散车间生产-物流协同状态预测方法。首先,基于生产-物流运行逻辑与实时制造数据,分析生产-物流协同关系,确定了生产-物流协同状态的预测指标;其次,根据生产-物流时空特征关系,建立生产-物流时序图模型,进而采用基于图注意力网络-门控循环单元(GAT-GRU)的时空融合网络,对协同状态的预测指标进行预测;最后,对典型的混流生产车间进行案例分析,实验结果表明,所提预测方法在准确性和效率上均优于深度神经网络、去噪自动编码器和门控循环单元等模型,能更加有效地实现生产-物流协同状态预测。
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关键词
生产-物流协同
时空特征
图注意力网络
门控循环单元
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职称材料
题名
面向复杂环境的人机协作装配意图识别方法
1
作者
何家威
张朝阳
叶子健
史天佑
郑坤明
机构
江南大学机械工程学院
江苏省食品先进制造装备技术重点实验室
江南大学智能制造学院
出处
《西安交通大学学报》
北大核心
2025年第12期44-57,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(51805213,52205015)。
文摘
针对复杂环境中人机协作装配系统存在的识别装配动作准确率较低、动作相似度高时无法准确感知装配者意图,以及由此导致的机器人配合操作者的装配效率较低的问题,从装配动作信息和装配零件信息之间的联系出发,建立了面向复杂环境的人机协作装配意图识别融合模型。基于骨架特征,采用双流自适应图卷积神经网络(2S-AGCN)模型针对装配进行动作识别;提出改进的YOLOV8模型,以提高装配零件在无序和遮挡环境下的识别准确率;结合当前装配任务,设计了包含装配动作和装配零件信息的装配推理规则,规划装配顺序。在装配动作数据集以及装配泵体零件数据集上对所提方法进行了验证。实验结果表明:交并比为0.50~0.95时,YOLOV8模型对零件识别的平均准确率达到88.361%;所提出的融合模型对于操作者装配意图的识别准确率达到96.66%,验证了人机协作系统识别操作者装配意图的可行性和有效性。将装配动作信息与装配零件信息相结合,有助于在复杂的人机协作环境中准确地识别出操作者的装配意图。
关键词
人机协作
动作识别
双流自适应图卷积神经网络
YOLOV8模型
意图识别融合模型
Keywords
human-robot collaboration
action recognition
two-stream adaptive graph convolutional networks
YOLOV8 model
intention recognition fusion model
分类号
TH166 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
双级时效对铸造Al-Si-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响
2
作者
朱聪聪
何家威
耿汝伟
董瑞煌
高文理
机构
中国矿业大学机电工程学院
湖南大学材料科学与工程学院
出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期186-194,共9页
基金
中央高校基本科研业务费(2024QN11016)
国家自然科学基金资助项目(52374386)。
文摘
采用扫描电镜、透射电镜和室温拉伸测试研究了双级时效工艺对铸造Al-Si-MgCu合金微观组织和力学性能的影响.本研究采用的双级时效制度是低温预时效和高温终时效.结果表明:合金在低温预时效阶段会形成更多析出形核点,经高温终时效后,合金中析出更多的θ′′相并有β′′相析出.当预时效制度为155℃/8 h时,随着终时效温度的升高,合金内θ′′相的尺寸逐渐增大,β′′相形貌变化并不明显,合金的抗拉强度随着终时效温度的升高呈先上升后下降的趋势,合金的延伸率随着终时效温度的升高呈显著下降的趋势,165℃为合金较好的终时效温度;当双级时效制度为155℃/x h+165℃/2 h时,随着预时效时间的增加,合金中θ′′相和β′′相的数量逐渐增多;当双级时效制度为155℃/8 h+165℃/x h时,随着终时效时间的增加,θ′′相的尺寸呈逐渐增大的趋势,在终时效时间为8 h之前,合金中β′′相的数量和尺寸并没有明显变化,继续延长终时效时间β′′相也开始长大.通过优化双级时效工艺,可实现θ′′相与β′′相的双析出相强化,经过155℃/8 h+165℃/2 h双级时效后的抗拉强度最高可达380 MPa,经过155℃/8 h+165℃/8 h双级时效后的断后延伸率提高至3.4%.
关键词
铸造Al-Si-Mg-Cu合金
双级时效
析出相
力学性能
Keywords
as-cast Al-Si-Mg-Cu alloy
dual aging
precipitates
mechanical properties
分类号
TG146.2 [金属学及工艺—金属材料]
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职称材料
题名
融合时空特征的离散车间生产-物流协同状态预测
3
作者
刘从颖
张朝阳
何家威
机构
江南大学机械工程学院
江苏省食品先进制造装备技术重点实验室
出处
《现代制造工程》
北大核心
2025年第3期52-59,149,共9页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51805213)。
文摘
针对离散车间生产过程复杂、异常扰动频发等因素导致的状态预测难执行问题,提出了一种融合时空特征的离散车间生产-物流协同状态预测方法。首先,基于生产-物流运行逻辑与实时制造数据,分析生产-物流协同关系,确定了生产-物流协同状态的预测指标;其次,根据生产-物流时空特征关系,建立生产-物流时序图模型,进而采用基于图注意力网络-门控循环单元(GAT-GRU)的时空融合网络,对协同状态的预测指标进行预测;最后,对典型的混流生产车间进行案例分析,实验结果表明,所提预测方法在准确性和效率上均优于深度神经网络、去噪自动编码器和门控循环单元等模型,能更加有效地实现生产-物流协同状态预测。
关键词
生产-物流协同
时空特征
图注意力网络
门控循环单元
Keywords
production-logistics collaboration
spatio-temporal feature
graph attention network
gated recurrent unit
分类号
TH166 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向复杂环境的人机协作装配意图识别方法
何家威
张朝阳
叶子健
史天佑
郑坤明
《西安交通大学学报》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
双级时效对铸造Al-Si-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响
朱聪聪
何家威
耿汝伟
董瑞煌
高文理
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
融合时空特征的离散车间生产-物流协同状态预测
刘从颖
张朝阳
何家威
《现代制造工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
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