基于改进哈里斯鹰优化算法的喷涂机器人时间最优轨迹规划

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作者 范超杰 熊涛 +2 位作者 齐淑林 李浩 李自成 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期10-18,共9页

高铁车内阻尼涂料喷涂覆盖全车身,车内结构复杂、喷涂面积大,机器人喷涂轨迹规划所需的时间长。为了提高高铁车内机器人喷涂效率,在3-5-3次多项式插值的基础上,确定时间最优的目标函数与约束条件,引入非线性能量衰减策略对哈里斯鹰优化(... 高铁车内阻尼涂料喷涂覆盖全车身,车内结构复杂、喷涂面积大,机器人喷涂轨迹规划所需的时间长。为了提高高铁车内机器人喷涂效率,在3-5-3次多项式插值的基础上,确定时间最优的目标函数与约束条件,引入非线性能量衰减策略对哈里斯鹰优化(HHO)算法进行改进,提出一种基于改进哈里斯鹰优化(IHHO)算法的喷涂机器人时间最优轨迹规划方法。选取6-DOF机器人进行仿真分析,分别对比了粒子群优化(PSO)算法、HHO算法和IHHO算法的收敛性、机器人关节变化和执行器末端轨迹。模拟高铁车身内侧搭建机器人喷涂实验平台,导入上述3种优化算法进行验证。仿真与实验结果表明,IHHO算法的最优时间与计算时间相比PSO和HHO分别缩短26.29%、14.74%和30.16%、17.86%,优化得到的机器人关节角度、角速度和角加速度曲线平滑、无突变;IHHO算法的喷涂时间相比PSO和HHO分别缩短了23.54%和13.23%,且喷涂时间稳定性最优。 展开更多

关键词 改进哈里斯鹰优化算法 3-5-3次多项式插值 时间最优轨迹规划 喷涂机器人

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基于改进蝴蝶优化算法的机械臂轨迹规划研究

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作者 刘江涛 张慧 +1 位作者 杨其望 王钦若 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第10期7-13,共7页

机械臂在轨迹规划过程中所消耗的时间直接决定了实际生产过程中机械臂的工作效率,针对机械臂轨迹规划的时间最优问题,提出了一种基于改进蝴蝶优化算法的时间最优轨迹规划策略。首先,确定机械臂运动的起始位置和终止位置,通过笛卡尔空间... 机械臂在轨迹规划过程中所消耗的时间直接决定了实际生产过程中机械臂的工作效率,针对机械臂轨迹规划的时间最优问题,提出了一种基于改进蝴蝶优化算法的时间最优轨迹规划策略。首先,确定机械臂运动的起始位置和终止位置,通过笛卡尔空间插值方法找到中间两个插值点;其次,在传统蝴蝶优化加入Tent混沌映射、自适应惯性权值和TAO(trap avoidance operator)陷阱规避操作,并对改进蝴蝶算法进行性能测试;然后,对4-3-4分段多项式函数进行寻优,找到函数最优时间变量;最后,对MyCobot280 Pi型号机械臂进行建模仿真验证,仿真数据表明,改进蝴蝶优化相比传统蝴蝶优化在收敛速度、寻优精度和稳定性方面都有显著的提升,具有一定的实用价值和应用前景。 展开更多

关键词 机械臂 改进蝴蝶优化算法 4-3-4多项式 时间最优轨迹规划 Tent混沌映射

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基于改进鲸鱼优化算法的码垛机器人时间最优轨迹规划 被引量：9

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作者 汤兆平 孟鑫 +1 位作者 孙剑萍 彭俊 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第14期5882-5891,共10页

码垛机器人在运行轨迹过程中所消耗的时间直接影响到了其工作效率,针对码垛机器人的轨迹规划的时间问题,提出了一种改进的鲸鱼优化算法对时间进行优化。在基本的鲸鱼优化算法基础上,利用混沌映射初始化种群,引入自适应的权重和改进收敛... 码垛机器人在运行轨迹过程中所消耗的时间直接影响到了其工作效率,针对码垛机器人的轨迹规划的时间问题,提出了一种改进的鲸鱼优化算法对时间进行优化。在基本的鲸鱼优化算法基础上,利用混沌映射初始化种群,引入自适应的权重和改进收敛因子,以提高算法的求解精度、收敛速度和全局搜索能力。首先,根据D-H参数法建立机器人的运动学模型;其次,在关节空间中利用3-5-3次多项式插值函数对机器人末端执行器经过的路径点进行规划,然后采用改进的鲸鱼优化算法对时间进行优化。最后通过MATLAB软件进行效果仿真和对比。结果表明,与其他同类的算法相比,改进的鲸鱼优化算法的求解精度更高,收敛速度更快。将该方法与轨迹优化结合,与未采用算法优化的3-5-3多项式轨迹规划所需要的运行时间相比缩短了22.46%,且各个关节轨迹平稳连续,验证了该轨迹规划方法的有效性。 展开更多

关键词 轨迹规划 改进鲸鱼算法 3-5-3次多项式 时间优化

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基于改进麻雀算法机械臂时间最优轨迹规划 被引量：3

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作者 许艳涛 邹光明 +3 位作者 王众玄 顾浩文 李陈佳瑞 李婷 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第9期86-90,97,共6页

为了提高机械臂的工作效率和稳定性,采用改进麻雀搜索算法的机械臂时间最优多项式插值轨迹规划方法。通过改进Sin混沌初始化种群、发现者和跟随者比例动态调整,并加入了柯西高斯变异,优化了算法局部搜索和全局寻优的能力。以实验室的AUB... 为了提高机械臂的工作效率和稳定性,采用改进麻雀搜索算法的机械臂时间最优多项式插值轨迹规划方法。通过改进Sin混沌初始化种群、发现者和跟随者比例动态调整,并加入了柯西高斯变异,优化了算法局部搜索和全局寻优的能力。以实验室的AUBO-i10机器人为研究对象,首先利用逆运动学求出给定机械臂末端路径点各个关节的位置信息,采用分段多项式拟合关节空间下运动轨迹。在限制机械臂的关节角度、运动速度和加速度的条件下,通过改进麻雀搜索算法对机械臂末端运行轨迹进行时间最短优化。使用MATLAB进行仿真,仿真结果表明,改进麻雀搜索算法在收敛速度和寻优精度有了明显的提升,有效减少了机械臂在工作中运行的时间。 展开更多

关键词 机械臂 改进麻雀搜索算法 轨迹规划 动态调整 时间优化

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求解0-1背包问题的动态规划改进算法分析 被引量：3

5

作者 李军民 傅云凤 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期729-732,共4页

为了改善动态规划法的空间复杂度,基于动态规划算法的一种改进策略,提出了采用动态链表结构存储数据的实现方式,从而达到降低空间复杂度的目的。通过运算验证,表明该改进方法是可行有效的,且其空间复杂度有所优化。

关键词 0-1背包 动态规划 空间复杂度 动态链表 改进算法

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求解集值折扣{0-1}背包问题的改进动态规划算法 被引量：5

6

作者 王茂萍 潘大志 《计算机应用与软件》 北大核心 2022年第9期274-277,共4页

集值折扣{0-1}背包问题(Discounted{0-1}Knapsack Problem with Setup,D{0-1}KPS)指在同一类别中可选择多个项,每个类别对目标函数和约束条件都增加了额外的固定设置成本。提出一种求解D{0-1}KPS的改进动态规划算法,算法针对D{0-1}KPS... 集值折扣{0-1}背包问题(Discounted{0-1}Knapsack Problem with Setup,D{0-1}KPS)指在同一类别中可选择多个项,每个类别对目标函数和约束条件都增加了额外的固定设置成本。提出一种求解D{0-1}KPS的改进动态规划算法,算法针对D{0-1}KPS问题本身结构特征,融合多目标优化问题中非支配解集思想,通过利用状态之间的支配与非支配关系,对每个阶段的状态集进行剪枝,形成非支配状态集,从而提出改进动态规划算法。通过实例验证了该算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 折扣{0-1}背包问题 动态规划 改进动态规划算法

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基于改进遗传算法的狭窄空间路径规划 被引量：36

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作者 卢月品 赵阳 +1 位作者 孟跃强 刘佳 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期413-418,共6页

针对室内或地下等狭窄而复杂环境下的移动机器人全局路径规划,提出了一种基于Dijkstra算法的改进遗传算法路径规划策略,以解决传统遗传算法在狭窄环境下难以有效初始化的问题。首先借助Dijkstra算法得出基准路径,然后以此基准路径为基础... 针对室内或地下等狭窄而复杂环境下的移动机器人全局路径规划,提出了一种基于Dijkstra算法的改进遗传算法路径规划策略,以解决传统遗传算法在狭窄环境下难以有效初始化的问题。首先借助Dijkstra算法得出基准路径,然后以此基准路径为基础,通过改进的编码方式与搜索空间进行初始种群的编码,最后通过遗传算法获得最优路径。提出了全局通行度和路径安全度的概念,用来评估当机器人不可视为质点时的环境状态与路径优劣。仿真实验结果表明,与传统遗传算法和人工势场法相比,本方法在保证路径距离较短的情况下,能使路径安全度提高50%以上,或者将时间复杂度降低一半以上,表明了所提方法的实用性和有效性。 展开更多

关键词 狭窄空间路径规划 改进遗传算法 全局通行度 路径安全度 时间复杂度

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基于改进蝴蝶算法的机械臂时间最优轨迹规划 被引量：11

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作者 周明月 周明伟 +1 位作者 刘桂岐 程超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第S02期107-114,共8页

机械臂在轨迹规划过程中,为使驱动装置符合实际负载要求,各关节速度和加速度在选取上会相对保守,导致完成一套动作需要的时间过长,从而使基于运动速度和加速度的机械臂的连续性和平稳性未能充分发挥。为解决机械臂各个关节速度和加速度... 机械臂在轨迹规划过程中,为使驱动装置符合实际负载要求,各关节速度和加速度在选取上会相对保守,导致完成一套动作需要的时间过长,从而使基于运动速度和加速度的机械臂的连续性和平稳性未能充分发挥。为解决机械臂各个关节速度和加速度的优化问题,提出一种基于改进蝴蝶算法的机械臂时间最优轨迹规划方法。首先,利用3-5-3多项式插值算法对AUBO-i5六自由度机械臂构造机械臂运动轨迹,然后,利用引入莱维飞行和正弦余弦算法的蝴蝶优化算法对运动轨迹进行时间优化,在满足工作需求的前提下,减少机械臂的运行时间。仿真结果表明,改进的蝴蝶算法与同类算法相比,不易陷入局部最优,且具有更高的寻优精度。将改进的蝴蝶算法应用在轨迹规划中,机械臂的运动时间大大缩短,可保证机械臂在实际生产中平稳高效地完成任务。 展开更多

关键词 机械臂 时间最优轨迹规划 改进的蝴蝶算法 3-5-3多项式

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基于混合时间窗下动态需求的补给船航线规划 被引量：4

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作者 王杰 费鹏 陈凯 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期53-58,共6页

中国作为世界主要的远洋渔业大国之一,补给船在中国远洋捕捞的作用日益突出,逐渐成为远洋渔业生产与供应链的重要组成部分。在对补给船航线进行规划时,考虑到补给船特殊的作业环境,首先引入混合时间窗下的惩罚成本函数,对补给时间进行限... 中国作为世界主要的远洋渔业大国之一,补给船在中国远洋捕捞的作用日益突出,逐渐成为远洋渔业生产与供应链的重要组成部分。在对补给船航线进行规划时,考虑到补给船特殊的作业环境,首先引入混合时间窗下的惩罚成本函数,对补给时间进行限定;并根据远洋渔船作业的特点,建立远洋渔船生产生活物资需求量和渔获变化量函数;然后以补给船最小补给成本为目标函数,构造基于混合时间窗下远洋渔船需求动态变化的补给船航线规划模型。鉴于模型的复杂性,利用改进遗传算法进行求解,算例分析验证了模型的可行性。 展开更多

关键词 航道工程 补给船 航线规划 混合时间窗 动态需求 改进遗传算法

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动态规划法在水电站厂内经济运行中的应用 被引量：24

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作者 姚齐国 张士军 +1 位作者 蒋传文 权先璋 《水电能源科学》 1999年第1期46-49,共4页

用动态规划法给出了空间最优化和时间—空间最优化的详细求解步骤，并讨论了从计划到受随机负荷影响的实时控制的合理过渡，为厂内经济运行的实时控制提供了算法和依据．

关键词 动态规划法 水电厂 经济运行 时间-空间优化

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针对超市购物数据的深度分析算法 被引量：1

11

作者 王丽科 赵菊敏 李灯熬 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2017年第14期18-23,44,共7页

针对实体店很难对顾客整个购物过程进行深度分析的问题,提出了一种深度购物数据分析方法。该算法通过使用阅读器收集无源RFID标签的相位信息,以此间接计算商品的相对移动速度,再根据相对移动速度对购物过程进行分析。在考虑到超市商品... 针对实体店很难对顾客整个购物过程进行深度分析的问题,提出了一种深度购物数据分析方法。该算法通过使用阅读器收集无源RFID标签的相位信息,以此间接计算商品的相对移动速度,再根据相对移动速度对购物过程进行分析。在考虑到超市商品的密集分布特点后,提出改进的I-k NN算法,采用I-k NN算法和HAC算法进行深入的速度数据分析,识别出感兴趣商品、热销商品、热点区域以及相关商品。随后利用现有的商用设备,对所提出的系统建立了原型,在实际环境中进行测试。理论分析与实验结果表明,该算法在购物数据分析上是可行的,准确率在78%以上,且能够减少需要分析的数据量,降低计算复杂度。 展开更多

关键词 时频识别(RFID) 相位 速度 改进k 邻近算法 动态时间规划 层次聚类算法

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巨型水电站厂内经济运行及效益分析 被引量：6

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作者 沈圣 黄炜斌 +2 位作者 李基栋 马光文 郭乐 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2478-2483,共6页

目前,水电站厂内经济运行的实际应用在中小型水电站上取得了较好的成效,而在巨型水电站上却缺乏深入的研究。以瀑布沟水电站(发电容量3 600 MW)为研究实例,根据巨型电站的实际生产运行情况,充分考虑了其所担负的电网调峰、调频的任务,... 目前,水电站厂内经济运行的实际应用在中小型水电站上取得了较好的成效,而在巨型水电站上却缺乏深入的研究。以瀑布沟水电站(发电容量3 600 MW)为研究实例,根据巨型电站的实际生产运行情况,充分考虑了其所担负的电网调峰、调频的任务,增加了避免机组出力大面积转移的约束条件;以水电站耗水量最小为目标,建立了准实时优化分配的数学模型,采用改进的时间-空间动态规划算法进行求解。计算结果显示瀑布沟电厂日发电耗水率由2.652 m3/(kW×h)下至降2.585 m3/(k W×h);厂内经济运行可将经济效益提高近2.5%;平均计算耗时0.168 s。与采用遗传算法(genetic algorithm,GA)计算所得结果对比表明,该模型求解精度高,运算速度快,有较强工程实用价值,是一种提高巨型水电站水能利用率和发电效益的有效方法。 展开更多

关键词 巨型水电站 准实时优化分配 出力大面积转移 厂内经济运行 改进时间-空间动态规划算法

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基于视觉的机械臂轨迹优化方法研究 被引量：1

13

作者 李东民 杜浩 +5 位作者 赵柳杨 曹禄虎 王通 王雨 马文平 栾亨宣 《机床与液压》 北大核心 2023年第8期35-41,共7页

针对应用视觉系统进行工件抓取时,工件相互遮挡导致识别工件不准确且抓取效率较低的问题,提出基于视觉的机械臂轨迹优化方法。由相机采集工件图像信息,通过标定机械臂坐标系、工件坐标系及相机坐标系,建立“手眼”坐标关系,基于点云数... 针对应用视觉系统进行工件抓取时,工件相互遮挡导致识别工件不准确且抓取效率较低的问题,提出基于视觉的机械臂轨迹优化方法。由相机采集工件图像信息,通过标定机械臂坐标系、工件坐标系及相机坐标系,建立“手眼”坐标关系,基于点云数据对工件识别与定位;提出改进遗传-鲸鱼混合轨迹规划算法,以控制工件抓取过程。对机械臂的3个重要关节进行了运动仿真与实验测试。仿真结果显示:改进的遗传-鲸鱼混合算法收敛速度更快,搜索能力更强,优化后的抓取时间比基本遗传算法优化的抓取时间减少了2.3 s。实验结果表明:基于点云识别的机械臂抓取成功率达到93.75%,极大提高了抓取效率,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 视觉 改进遗传-鲸鱼混合算法 抓取时间 轨迹规划

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天然能量开发阶段的缝洞型油藏井间连通性分析 被引量：5

14

作者 苏泽中 林加恩 +3 位作者 柏明星 吴德胜 刘亮 朱建红 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期645-652,共8页

研究碳酸盐岩缝洞型油藏天然能量开发阶段的采油井间连通关系对于后续实施注水开发、确定注采对应关系和转注油井以及进行注水井位部署都具有重要意义.由于静态法在矿场井间连通性分析中存在不确定性,所以通常采用动态连通性分析井间连... 研究碳酸盐岩缝洞型油藏天然能量开发阶段的采油井间连通关系对于后续实施注水开发、确定注采对应关系和转注油井以及进行注水井位部署都具有重要意义.由于静态法在矿场井间连通性分析中存在不确定性,所以通常采用动态连通性分析井间连通情况.本研究从生产动态数据入手,优选油压、流压、产能和动液面4类动态数据,首先基于动态时间规整算法,设计井间连通识别方法进行采油井间连通分析;其次以采油井间的动态曲线相似度为基础,采用“五标度改进层次分析-熵权法”计算各动态曲线相似度的指标权重;最后建立天然能量开发阶段缝洞型油藏的采油井间连通程度评价模型.利用该模型对某缝洞油藏进行实例分析,其评价结果与已知的静态连通分析结果及生产动态特征一致性高,验证了评价模型的准确性.该模型可以为天然能量开发阶段的缝洞型油藏采油井连通性分析提供参考. 展开更多

关键词 油田开发 缝洞型油藏 天然能量开发 采油井连通程度 生产动态数据 动态时间规整算法 五标度改进层次分析-熵权法 权重分析

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