考虑风险的人机协作异步并行拆卸序列规划方法

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作者 张宽路 张秀芬 李国贤 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1378-1388,共11页

在人机协作异步并行拆卸过程中,工作区域重叠会导致机器人或操作人员工作暂停或发生碰撞,造成人身伤害等潜在风险,为此,将避免工作区域冲突作为大型复杂产品人机协作异步并行拆卸的约束,提出了一种基于混合遗传树种优化算法(HG-TSOA)的... 在人机协作异步并行拆卸过程中,工作区域重叠会导致机器人或操作人员工作暂停或发生碰撞,造成人身伤害等潜在风险,为此,将避免工作区域冲突作为大型复杂产品人机协作异步并行拆卸的约束,提出了一种基于混合遗传树种优化算法(HG-TSOA)的人机协作异步并行拆卸序列规划方法。首先,构建了多约束拆卸混合图模型,用于描述产品零部件间的拆卸优先级、装配约束和不同拆卸操作者(人或机器人)之间工作区域的冲突约束;设计了两段式染色体编码方法,实现了多约束拆卸混合图到染色体的映射目的;然后,以拆卸时间最短和操作者空闲时间最少为目标构建了适应度函数,为避免早熟,在选择、交叉、变异等进化算子的基础上,设计了跃迁算子,利用随机扰动扩散机制帮助算法跳出局部最优,并引入了树种优化算法的边界检查机制,确保最优解的可行性;最后,以帕萨特B5发动机为研究对象,对HG-TSOA进行了应用研究,验证了算法的有效性。研究结果表明:操作者数量为3和5时,基于HG-TSOA的人机协作异步并行拆卸序列规划方法获得的最佳拆卸时间分别为2477 s和2410 s,比同步并行拆卸时间分别少了197 s和90 s,比遗传算法(GA)获得同步并行拆卸序列对应的拆卸时间少了284 s和114 s,且具有规避工作区域冲突风险、收敛速度快、搜索范围广等特点。 展开更多

关键词 多约束拆卸混合图模型 混合遗传树种优化算法 异步并行拆卸 混合遗传树种算法 人机协作 适应度函数

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基于改进遗传算法的产品拆卸序列规划 被引量：22

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作者 吴昊 左洪福 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期699-703,共5页

为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先,根据拆卸特点构建了产品拆卸混合图模型,该模型描述了零部件之间的连接关系和优先关系。然后,通过推理的方法生成产品所有可行的拆卸序列。在有了可行解的基础上建立目标函数,并利用... 为了能以较高的效率求解出产品拆卸序列的方案,首先,根据拆卸特点构建了产品拆卸混合图模型,该模型描述了零部件之间的连接关系和优先关系。然后,通过推理的方法生成产品所有可行的拆卸序列。在有了可行解的基础上建立目标函数,并利用基于二叉树的遗传算法对拆卸序列进行优化。最后,通过一个实例验证了该方法的可行性及优化算法的有效性。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 拆卸混合图 连接矩阵 优先矩阵 二叉树算法 遗传算法

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面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划 被引量：4

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作者 宋小文 潘兴兴 +1 位作者 冯坤 周伟东 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1249-1255,共7页

针对实际拆卸过程中可能遇到的零件不可拆问题,为提高拆卸效率、降低拆卸成本,提出了面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划方法。为更好地表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型;为产生新拆卸方案,提出了模型重构方法,该方法通过构建... 针对实际拆卸过程中可能遇到的零件不可拆问题,为提高拆卸效率、降低拆卸成本,提出了面向零件不可拆的复杂产品拆卸序列规划方法。为更好地表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型;为产生新拆卸方案,提出了模型重构方法,该方法通过构建已拆卸零部件集、受影响零部件集、子受影响零部件集来实现模型的更新;根据目标拆卸体的可拆卸性,并结合拆卸序列优化算法来产生具体的拆卸方案和拆卸序列。以洗衣机为例对所提方法进行了验证,结果表明该方法较好地解决了零件不可拆问题,产生了切实可行的拆卸方案和拆卸序列,降低了拆卸成本、提高了拆卸效率和拆卸安全性。 展开更多

关键词 拆卸混合图模型 零件不可拆卸性 模型重构 拆卸序列规划

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考虑失效状态的废旧机械产品选择性拆卸序列规划方法 被引量：1

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作者 王蕾 何宸 +2 位作者 曹建华 夏绪辉 张泽琳 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期145-152,93,共9页

针对因废旧机械产品失效状态不确定,导致拆卸目标多样、拆卸过程复杂、拆卸效率和效益不稳定的问题,提出考虑失效状态的废旧机械产品选择性拆卸序列规划方法。构建零件失效属性值矩阵,采用零件可再制造性、拆卸难度、再制造加工成本和... 针对因废旧机械产品失效状态不确定,导致拆卸目标多样、拆卸过程复杂、拆卸效率和效益不稳定的问题,提出考虑失效状态的废旧机械产品选择性拆卸序列规划方法。构建零件失效属性值矩阵,采用零件可再制造性、拆卸难度、再制造加工成本和再制造能耗4个指标,对废旧机械产品零件进行优先拆卸等级排序,选择合适的拆卸目标;构建产品拆卸混合图模型以及零件连接矩阵、零件优先矩阵;基于产品拆卸混合图模型和拆卸序列优化算法生成最优拆卸序列方案。以二级减速器为例,验证所提方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 再制造 失效状态 拆卸混合图模型 拆卸序列规划

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零件分类条件下废旧产品拆卸序列多目标优化 被引量：5

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作者 魏伟杰 张华 +1 位作者 江志刚 张旭刚 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期127-133,共7页

产品拆卸序列的优化有助于提高产品的拆卸效率和经济性。分析废旧产品的拆卸过程,对废旧产品中的零件进行分类,将其零件分为破坏性拆卸零件和常规拆卸零件两类,把零件分类的概念引入拆卸模型中,进而建立一个改进拆卸混合图模型,将常规... 产品拆卸序列的优化有助于提高产品的拆卸效率和经济性。分析废旧产品的拆卸过程,对废旧产品中的零件进行分类,将其零件分为破坏性拆卸零件和常规拆卸零件两类,把零件分类的概念引入拆卸模型中,进而建立一个改进拆卸混合图模型,将常规拆卸方法和破坏性拆卸方法有效地结合起来应用到废旧产品的拆卸过程中。构建以最小拆卸时间和最小拆卸成本为目标的产品拆卸序列多目标优化函数,运用粒子群算法对该目标函数进行求解。通过实例验证该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 拆卸序列 零件分类 改进拆卸混合图模型 多目标优化 粒子群算法

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基于遗传蝙蝠算法的选择性拆卸序列规划 被引量：13

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作者 朱卓悦 徐志刚 +1 位作者 沈卫东 杨得玉 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2120-2127,2135,共9页

针对产品选择性拆卸序列规划问题,提出一种基于遗传蝙蝠算法的产品拆卸序列规划方法.利用Python语言对传统蝙蝠算法进行离散化处理,并在种群更新过程中引入遗传算法的交叉与变异机制,生成遗传蝙蝠算法,以增强解搜索的多样性;在构建适应... 针对产品选择性拆卸序列规划问题,提出一种基于遗传蝙蝠算法的产品拆卸序列规划方法.利用Python语言对传统蝙蝠算法进行离散化处理,并在种群更新过程中引入遗传算法的交叉与变异机制,生成遗传蝙蝠算法,以增强解搜索的多样性;在构建适应度函数模型时以拆卸工具的变化次数与拆卸方向的重新定位次数作为评价指标,同时加入零部件的回收收益指标,使适应度函数更加完善.以工业机械臂为实例,利用所提方法进行产品拆卸序列规划求解,对比传统蝙蝠算法以及遗传算法的求解结果,发现在一定的种群数目下,所提方法收敛时间较短;在不同种群数目下,所提方法得到的适应度函数最优值质量较高,从而验证了遗传蝙蝠算法的搜索优越性. 展开更多

关键词 选择性拆卸序列规划 蝙蝠算法 遗传算法 拆卸混合图模型 拆卸求解

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基于离散布谷鸟搜索算法的拆卸序列规划方法 被引量：6

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作者 居文晋 王小平 安鲁陵 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第10期14-17,22,共5页

文章提出一种基于离散布谷鸟搜索算法的拆卸序列规划性方法,该方法以赋权拆卸混合图模型为理论基础,并以此为基础建立了可拆卸条件。首先,建立离散布谷鸟搜索算法和拆卸序列规划之间的映射关系;其次,基于最优拆卸方向分层筛选顶点集合... 文章提出一种基于离散布谷鸟搜索算法的拆卸序列规划性方法,该方法以赋权拆卸混合图模型为理论基础,并以此为基础建立了可拆卸条件。首先,建立离散布谷鸟搜索算法和拆卸序列规划之间的映射关系;其次,基于最优拆卸方向分层筛选顶点集合组成初始种群;再次,利用离散Levy飞行对鸟巢位置进行变换,利用离散巢寄生行为进行鸟巢的局部调整。在达到最大迭代次数后,对属性值比较好的几个鸟巢进行解码并判断可行性,最终得到最优可行拆卸序列。以管路模型为例,分别利用离散布谷鸟搜索算法、遗传蝙蝠算法和粒子群优化算法进行了拆卸序列规划。经过比较后发现,该方法求解出的拆卸序列质量较高。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 赋权拆卸混合图模型 最优拆卸方向 离散布谷鸟搜索算法

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考虑产品故障特征的目标选择性拆卸序列规划 被引量：9

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作者 杨得玉 徐志刚 +2 位作者 朱建峰 苏开远 刘维民 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期160-170,共11页

针对实际拆卸过程中产品质量的不确定性和模糊性问题,特别是产品普遍存在的故障问题,对拆卸序列方案选择的影响,提出了考虑产品故障特征的目标选择性拆卸序列规划方法.为便于表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型;通过提取产品故障特... 针对实际拆卸过程中产品质量的不确定性和模糊性问题,特别是产品普遍存在的故障问题,对拆卸序列方案选择的影响,提出了考虑产品故障特征的目标选择性拆卸序列规划方法.为便于表达产品拆卸信息,构建了拆卸混合图模型;通过提取产品故障特征,构建了产品故障矩阵,并运用专家意见法推导了零部件故障特征与拆卸模型元素的关联度矩阵;为更新拆卸混合图模型,运用模糊三角函数确定了零部件故障特征对拆卸模型元素的影响度,并根据影响度和专家阈值对拆卸模型元素与拆卸信息进行修正以得到故障拆卸混合图模型;最终,基于产品的故障拆卸混合图模型结合拆卸序列优化算法生成了最优的拆卸序列方案.本文以涡轮减速器为例对所提方法进行了验证,结果表明该方法更切合实际的拆卸过程,较好地解决了产品故障对拆卸造成的模糊影响,极大地提高了拆卸序列方案的可行性和拆卸效率,降低了拆卸的盲目性,案例证明所提方法对于解决拆卸序列规划问题更切实有效. 展开更多

关键词 再制造 故障特征 关联度矩阵 故障拆卸混合图模型 拆卸序列规划

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基于拆卸序列的多部件设备机会维护策略研究 被引量：3

9

作者 梅嘉健 刘勤明 吴擘晟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第12期3703-3708,共6页

针对多部件设备进行维护时未考虑需要拆卸的问题,建立了一种基于拆卸序列的多部件设备机会维护策略模型。首先,以拆卸混合图表示部件间的拆卸序列,进而得出各部件的拆卸时间和拆卸成本;然后针对各部件的衰退过程,结合役龄递减因子和故... 针对多部件设备进行维护时未考虑需要拆卸的问题,建立了一种基于拆卸序列的多部件设备机会维护策略模型。首先,以拆卸混合图表示部件间的拆卸序列,进而得出各部件的拆卸时间和拆卸成本;然后针对各部件的衰退过程,结合役龄递减因子和故障率递增因子的混合故障率来描述各部件的衰退特性;其次,在此基础上,以设备的机会维护时间窗为决策变量,在设备满足一定可用度的情况下,以设备在有限运行时间内的最低维护成本为优化目标,求解设备的最优预防维护计划;最后,通过数值仿真分析,验证所提出的多部件设备机会维护策略的有效性。 展开更多

关键词 多部件设备 拆卸混合图 混合故障率 机会维护 机会维护时间窗

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基于粒子群算法的产品拆卸序列规划方法 被引量：44

10

作者 张秀芬 张树有 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期508-514,共7页

为求取复杂产品的最优拆卸序列,建立了一种产品拆卸赋权混合图模型。利用该模型可以有效地表达组件间的拆卸优先关系,将零件的拆卸序列规划转化为图模型寻优的问题。基于该模型,推导出可拆卸性条件,并通过几何推理的方法产生可拆卸序列... 为求取复杂产品的最优拆卸序列,建立了一种产品拆卸赋权混合图模型。利用该模型可以有效地表达组件间的拆卸优先关系,将零件的拆卸序列规划转化为图模型寻优的问题。基于该模型,推导出可拆卸性条件,并通过几何推理的方法产生可拆卸序列。针对复杂产品拆卸序列规划的特点,为了将赋权混合图模型映射到粒子群模型,给出了粒子速度和位置公式以及粒子进化规则,构建粒子适应度,应用粒子群算法实现了复杂产品的最优拆卸序列规划。最后,通过一个实例验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 拆卸 拆卸序列规划 粒子群优化算法 拆卸赋权混合图 机用虎钳

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增强现实诱导拆卸序列规划研究 被引量：1

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作者 靳冬冬 王崴 +1 位作者 徐晓东 刘晓卫 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第8期260-263,共4页

装配体的拆卸序列规划研究对于增强现实维修诱导系统具有重要意义。为能以较高效率求解诱导拆卸装配体的序列方案,基于装配体中零件之间的干涉矩阵,提出并建立目标装配体的拆卸混合层次图模型。通过拆卸影响因子的分析,进一步得到装配... 装配体的拆卸序列规划研究对于增强现实维修诱导系统具有重要意义。为能以较高效率求解诱导拆卸装配体的序列方案,基于装配体中零件之间的干涉矩阵,提出并建立目标装配体的拆卸混合层次图模型。通过拆卸影响因子的分析,进一步得到装配体拆卸时间数学模型,并运用自适应遗传算法求解最优的拆卸路径。最后,通过增强现实诱导拆卸系统仿真实例,验证了此方法的可行性和准确性,为增强现实诱导拆装系统的进一步开发和改进奠定了基础。 展开更多

关键词 拆卸序列规划 干涉矩阵 拆卸混合层次图 自适应遗传算法 增强现实

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复杂产品碳足迹结构元规划方法研究 被引量：3

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作者 杨传明 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第7期186-190,194,共6页

日益增长的环境压力对复杂产品供应链碳足迹优化提出了更高的要求。为了降低优化过程动态性及不确定性,在综合评述产品拆卸建模分析研究方法的基础上,依据约束关系和装配结构,通过构建规则,设计多目标复杂产品碳足迹结构元拆卸混合图模... 日益增长的环境压力对复杂产品供应链碳足迹优化提出了更高的要求。为了降低优化过程动态性及不确定性,在综合评述产品拆卸建模分析研究方法的基础上,依据约束关系和装配结构,通过构建规则,设计多目标复杂产品碳足迹结构元拆卸混合图模型,确立模型约束关系矩阵,利用迭代分层思想设计驱动式递归聚类搜索算法,规划各层次碳足迹结构元模块。经液晶显示器实例证明,该规划方法可有效剖析复杂产品碳足迹结构基本元及模块单元。 展开更多

关键词 碳足迹结构元 拆卸混合图 聚类搜索算法 复杂产品

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