基于果蝇协同算法求解双目标混装柔性作业车间分批调度问题

1

作者 郭晨 曾嘉怡 杨志杰 《计算机应用研究》 北大核心 2025年第7期2072-2079,共8页

对于多产品混装柔性生产模式,研究生产、运输、库存、装配各环节密切联系的混装柔性作业车间分批调度问题。以最小化最大完工时间和总成本为目标建立模型,提出双层联动的多目标混合算法:多目标粒子群算法联动果蝇协同搜索算法,外层使用... 对于多产品混装柔性生产模式,研究生产、运输、库存、装配各环节密切联系的混装柔性作业车间分批调度问题。以最小化最大完工时间和总成本为目标建立模型,提出双层联动的多目标混合算法:多目标粒子群算法联动果蝇协同搜索算法,外层使用计算最佳分批策略,内层计算策略下的最优调度方案并转换为适应度值反馈给外层,以此兼顾算法优势提高解的性能。其中果蝇协同搜索算法改进传统果蝇算法,加入协同搜索过程增强优化,采用改进的优先操作交叉和多点保存交叉,分别实现作业顺序搜索和机器分配。最后结合医疗器械企业实际生成10组算例进行广泛实验,与多种相关已有算法对比,果蝇协同搜索算法收敛速度快,前沿解分布均匀,表现更为突出。该研究为解决混装柔性作业车间分批调度问题提供新的有效方案极具实用价值。 展开更多

关键词 混装柔性作业车间 双层联动 分批策略 果蝇协同搜索算法

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净水厂数字孪生模型构建方法研究与实践 被引量：6

2

作者 周圣文 郭顺生 +5 位作者 杜百岗 王磊 郭钧 李益兵 彭兆 于磊 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1867-1881,共15页

为解决净水厂数字孪生模型构建问题,基于数字孪生五维模型,结合净水厂全流程工艺要求提出全要素数字孪生模型构建方法。通过净水厂多层次多尺度数字孪生几何模型,对净水厂全要素及其关系进行数字化呈现;通过标识解析、数据采集、语义描... 为解决净水厂数字孪生模型构建问题,基于数字孪生五维模型,结合净水厂全流程工艺要求提出全要素数字孪生模型构建方法。通过净水厂多层次多尺度数字孪生几何模型,对净水厂全要素及其关系进行数字化呈现;通过标识解析、数据采集、语义描述和有限状态机行为搭建净水厂数字孪生信息模型,实现物理世界与数字空间的虚实映射和数字化表达;通过“机理+智能”混合驱动搭建净水厂数字孪生决策模型,对净水厂的运行机理和规律进行刻画。基于所提理论和方法设计开发了数字孪生净水厂运维管控一体化平台,为构建净水厂数字孪生模型提供了参考。 展开更多

关键词 净水厂 数字孪生 几何模型 信息模型 决策模型

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基于力反馈的螺钉自动化拆卸方法研究

3

作者 朱鼎 李瑞亚 +2 位作者 黄俊 孔德伟 洪流 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第5期5-13,共9页

为解决退役动力电池螺钉自动化拆卸问题,提出了一种基于协作机器人的螺钉自动化拆卸新方法与策略。首先,分析了扳手与螺钉不同接触状态的受力特点,以建立扳手-螺钉的相对位置与相互接触力的映射关系。其次,提出了一种结合力觉感知与柔... 为解决退役动力电池螺钉自动化拆卸问题,提出了一种基于协作机器人的螺钉自动化拆卸新方法与策略。首先,分析了扳手与螺钉不同接触状态的受力特点,以建立扳手-螺钉的相对位置与相互接触力的映射关系。其次,提出了一种结合力觉感知与柔顺控制的寻孔策略,在扳手接近螺钉的基础上,通过多次试触的力信息判定螺钉的方向,进而完成扳手向螺钉的插入和啮合。再次,分析了拧松过程中螺钉拧松状态与螺钉-扳手接触力的关系,提出了一种基于力觉评估完全拧松的策略,能够避免无效的拧松操作。最后,开展了箱体类结构表面螺钉拆卸试验,验证了所提出的螺钉自动化拆卸方法与策略的可行性。 展开更多

关键词 螺纹拆解 自动拆解 寻孔策略 协作机器人 再制造

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光纤布拉格光栅传感复用模式发展方向 被引量：13

4

作者 祁耀斌 吴敢锋 王汉熙 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期3058-3072,共15页

系统分析讨论光纤布拉格光栅传感复用模式,通过研究波分复用、时分复用及空分复用模式的发展历史和现状,抽象出典型结构,建立数学模型,并总结出工程应用概况;通过分析波分复用、时分复用及空分复用模式的技术瓶颈,找出复用模式的改进方... 系统分析讨论光纤布拉格光栅传感复用模式,通过研究波分复用、时分复用及空分复用模式的发展历史和现状,抽象出典型结构,建立数学模型,并总结出工程应用概况;通过分析波分复用、时分复用及空分复用模式的技术瓶颈,找出复用模式的改进方式,即3种经典复用模式的联合复用和复用结构系统的改进。最后,通过总结光纤光栅传感复用模式的发展,构建复用设计的体系结构。提出基于光纤布拉格光栅传感器实时数据提取的数字设计工程将是数字制造的一个重大科学前沿,提出光纤光栅传感复用模式的发展方向,即实现分布式传感系统、构建大规模传感网络和建立统一机理模型。 展开更多

关键词 光纤布拉格光栅 传感网络 复用模式 波分复用 时分复用 空分复用 组合复用

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考虑协同效应的复杂产品系统绿色供应商多阶段选择方法 被引量：5

5

作者 郭钧 朱文豪 +3 位作者 杜百岗 李益兵 王磊 郭顺生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期2573-2589,共17页

绿色供应商选择是复杂产品系统(CoPS)制造过程中的重要环节。考虑CoPS制造过程的特点,构建了面向核心制造企业的CoPS绿色供应商选择指标体系;并针对CoPS多阶段设计—制造过程中的多阶段供应商组合的协同效应问题,建立了CoPS多阶段供应... 绿色供应商选择是复杂产品系统(CoPS)制造过程中的重要环节。考虑CoPS制造过程的特点,构建了面向核心制造企业的CoPS绿色供应商选择指标体系;并针对CoPS多阶段设计—制造过程中的多阶段供应商组合的协同效应问题,建立了CoPS多阶段供应商组合选择模型(MGSS&CoPS),该模型基于直觉模糊集理论和逼近理想解排序法(TOPSIS)对备选供应商进行单阶段评价,并考虑CoPS制造过程中多阶段供应商组合之间的协作冲突现象,定义了多阶段供应商组合的协同度;提出的MGSS&CoPS模型结合单阶段供应商评价结果和多阶段供应商组合的协同度,实现了最优的CoPS多阶段供应商组合选择。以某集团制造企业水泥生产线供应商选择为例,验证了所提指标体系和模型的可行性及有效性。 展开更多

关键词 绿色供应商选择 复杂产品系统 协同效应 多阶段 直觉模糊集

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熔融挤压快速成型中支撑工艺的研究 被引量：8

6

作者 许开国 张锦光 胡业发 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期1163-1166,共4页

针对单喷头的熔融挤压快速成型制作成型件的特点,必须保证能很好地去除支撑才能得到制件的要求,对熔融挤压快速成型中支撑工艺进行了研究。支撑关系到零件的加工成败、加工时间和表面质量等,提出了支撑的一些生成原则和设置辅助支撑的... 针对单喷头的熔融挤压快速成型制作成型件的特点,必须保证能很好地去除支撑才能得到制件的要求,对熔融挤压快速成型中支撑工艺进行了研究。支撑关系到零件的加工成败、加工时间和表面质量等,提出了支撑的一些生成原则和设置辅助支撑的作用。根据挤出丝的截面形状,建立了支撑丝宽的数学模型,对生成支撑的重要工艺参数进行了分析,结果表明:栅格宽度w较出料速度v对支撑间的间隙L0影响要大,但当层高h由0.2 mm变为0.1 mm时,栅格宽度对支撑间间隙的影响基本不变,而出料速度对支撑间间隙的影响成倍增长,并进行了实验验证。 展开更多

关键词 熔融挤压快速成型 出料速度 支撑工艺

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科学信息本体引导结构参量规模研究 被引量：2

7

作者 王汉熙 周祖德 胡树华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1845-1854,共10页

基于科学存在原型结构(PSSB),以数字制造所涉及的信息智能组构为目标,采用解构方法,讨论科学信息本体结构(OSSI)的运行机制和参量结构。通过结构辨识,提出科学信息生成模块(SICM)是通过引导结构(GS)将科学原构数据(SPCD)导构为科学结构... 基于科学存在原型结构(PSSB),以数字制造所涉及的信息智能组构为目标,采用解构方法,讨论科学信息本体结构(OSSI)的运行机制和参量结构。通过结构辨识,提出科学信息生成模块(SICM)是通过引导结构(GS)将科学原构数据(SPCD)导构为科学结构数据(SRD)的功能载体。通过逻辑辨识,提出SPCD→SPCDG(科学原构数据因子)→SRD的变构路径。通过参量辨识,提出由引导工具(GT)、引导指针(GP)、引导模板(GTe)和引导规则(GR)组成的GS参量结构。通过功能辨识,提出将SPCD引导为SRD的GT结构模型。基于GP建立三维分形结构模型和准三维构形结构模型。通过行为辨识,提出由GTe提供变构机制(TM),GP提供导航机制(GM),GR提供控制机制(CM),GT提供传递机制(TrM)。科学信息本体引导结构参量包括:9种FT,12种CT,9种FP,12种CP,9种FR,12种CR,3类9种TR。 展开更多

关键词 科学存在原型结构 科学信息本体结构 科学信息生成模块 科学原构数据 科学结构数据 引导结构

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国家自然科学基金资助绩效评价模型研究 被引量：5

8

作者 王汉熙 周祖德 宋以超 《中南大学学报（社会科学版）》 CSSCI 2011年第6期41-49,共9页

提出嵌入科学存在原型结构(PSSB)认知本体的科学评价行为模型(SEBM),建立起由SEBM规范的面向科学优先权体系的科学研究能力体系信息监测与评价模型(IMEM-SRAS-FSPS)。基于IMEM-SRAS-FSP,建立起国家自然科学基金(NSFC)机械学科基础研究... 提出嵌入科学存在原型结构(PSSB)认知本体的科学评价行为模型(SEBM),建立起由SEBM规范的面向科学优先权体系的科学研究能力体系信息监测与评价模型(IMEM-SRAS-FSPS)。基于IMEM-SRAS-FSP,建立起国家自然科学基金(NSFC)机械学科基础研究能力评价体系结构,寻找到代表NSFC机械学科资助绩效的科学创新成果结构,实现了NSFC机械学科1986-2006年资助绩效评价。证明由SEBM规范的IMEM-SRAS-FSPS可以实施科学评价。 展开更多

关键词 科学评价行为模型 科学存在原型结构 科学研究能力体系 科学优先权结构起点效应

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面向科学信息标志的科学信息本体结构模型研究 被引量：4

9

作者 王汉熙 宋以超 +1 位作者 周祖德 胡树华 《中南大学学报（社会科学版）》 2009年第4期546-553,共8页

以16世纪以来科学期刊的创立过程为样本,建构了面向科学信息标志的科学信息本体结构模型。该模型的功能单元为科学信息生成模块(SICM)、科学信息驱动模块(SIDM)和科学信息发布模块(SIIM)。其能够自洽的机理在于科学优先权起点效应,而联... 以16世纪以来科学期刊的创立过程为样本,建构了面向科学信息标志的科学信息本体结构模型。该模型的功能单元为科学信息生成模块(SICM)、科学信息驱动模块(SIDM)和科学信息发布模块(SIIM)。其能够自洽的机理在于科学优先权起点效应,而联系机制是科学信息本体结构。 展开更多

关键词 科学研究能力体系 科学话语权 科学优先权结构起点效应 科学信息传播结构模型

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面向科学信息传播的科学信息本体结构模型考证 被引量：2

10

作者 王汉熙 宋以超 +1 位作者 周祖德 胡树华 《华中农业大学学报（社会科学版）》 2009年第4期129-133,共5页

通过科学著作翻译出版史,考察科学研究能力体系(SRAS)的构造机理和运行机制。提出SRAS构架,以科学话语权(SDP)为机制构建基于SRAS的SDP层次结构,创制科学信息本体结构(OSSI)。通过解析OSSI,由科学信息生成模块(SICM)获得科学信息表述模... 通过科学著作翻译出版史,考察科学研究能力体系(SRAS)的构造机理和运行机制。提出SRAS构架,以科学话语权(SDP)为机制构建基于SRAS的SDP层次结构,创制科学信息本体结构(OSSI)。通过解析OSSI,由科学信息生成模块(SICM)获得科学信息表述模型(MSIRS),由科学信息发布模块(SIIM)获得科学信息传播载体模型(MSIDV)。在知识内核和记录载体获得先行确定的情况下,SICM的活动主体将是MSIRS,在受众结构和标志结构已获得先行确定的情况下,则其活动主体将是MSIDV。由此,可以得到OSSI的一种活动机制———面向科学信息传播的科学信息本体结构(MOSSIODSI)。考察推动人类发展的3次大规模科学著作翻译运动的历史和成果,明确了以其语言为主轴的科学传播方向,及其传播路径结构、传播形式结构和传播工具结构,证明在3次大规模科学著作翻译运动中,OSSI确实存在,并有其存在的合理性。 展开更多

关键词 科学信息本体结构 科学信息表述模型 科学传播载体模型 映射关系 科学出版史

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基于端面反射的高频光纤振动传感系统研究 被引量：1

11

作者 祁耀斌 刘路杰 +1 位作者 高雪清 王汉熙 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期112-118,共7页

光学测量方法是高频振动检测领域新的研究方向。该论文研发了由光纤振动检测传感器、光纤振动信号检测单元等系统组成的一个振动检测系统,使用端面反射的基本原理。振动信号经过光纤振动传感器转化为光信号,再经过检测单元转化为电信号... 光学测量方法是高频振动检测领域新的研究方向。该论文研发了由光纤振动检测传感器、光纤振动信号检测单元等系统组成的一个振动检测系统,使用端面反射的基本原理。振动信号经过光纤振动传感器转化为光信号,再经过检测单元转化为电信号,最终得到测量频率。实验测得该系统的频率响应范围是2~33 kHz,测量误差小于0.21%。该系统的光纤振动传感器是强度调制型光纤传感器,避免了波长解调,相对于其他光学测量系统具有测量带宽广、测量频率高、振动传感器设计简洁等优点。 展开更多

关键词 高频振动 系统检测 强度调制 光纤传感器 端面反射

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永磁力轴承在水平轴小型风力发电机中的应用 被引量：1

12

作者 胡业发 徐波 张锦光 《轴承》 北大核心 2009年第5期5-8,共4页

对水平轴小型风力发电机的工况进行了分析,利用贝兹理论计算了主轴载荷,给出一种用于水平轴小型风力发电机中主轴永磁力轴承的支承方案,完成了永磁力轴承数学模型的建立与结构的设计,并利用ANSYS软件计算得出永磁力轴承径向力与轴向偏... 对水平轴小型风力发电机的工况进行了分析,利用贝兹理论计算了主轴载荷,给出一种用于水平轴小型风力发电机中主轴永磁力轴承的支承方案,完成了永磁力轴承数学模型的建立与结构的设计,并利用ANSYS软件计算得出永磁力轴承径向力与轴向偏心位移之间的关系曲线。 展开更多

关键词 永磁力轴承 风力发电机 ANSYS

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面向大型设备的协作机器人跟随与建图 被引量：3

13

作者 尹海斌 余艺 《计算机工程与设计》 北大核心 2023年第3期872-879,共8页

在大型设备环境下,为提高物料运载机器人的作业效率,研究一种移动协作机器人,将人的主观判断能力与其高负载能力、自动化特点结合,通过发挥各自的优点完成协同作业。为解决出现跟随对象混淆、距离控制不精准以及受到周围环境(如噪声、... 在大型设备环境下,为提高物料运载机器人的作业效率,研究一种移动协作机器人,将人的主观判断能力与其高负载能力、自动化特点结合,通过发挥各自的优点完成协同作业。为解决出现跟随对象混淆、距离控制不精准以及受到周围环境(如噪声、光线等)影响的问题,提出一种跟随方案。通过激光数据和视觉数据融合获得目标的位姿,通过建立的栅格地图上的路径规划完成跟随的方案。通过实验验证了该协作机器人跟随兼具了拾取目标的对象准确性和位置精准性,融合地图信息的规划保证了安全性。 展开更多

关键词 协作机器人 人机协作 激光SLAM 机器人操作系统 目标跟随 AprilTag 数据融合

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基于Fluent的3D打印挤出嘴的内表面粗糙度试验表征及其对FDM塑料挤出的流动影响

14

作者 刘蓉 张海涛 +1 位作者 唐红涛 周林 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期42-46,共5页

熔融沉积成型挤出嘴在加工过程中,其内表面不可避免地会出现粗糙度。针对典型的熔融沉积成型挤出嘴结构,用形状测量激光显微系统对其连接杆内表面粗糙度进行了试验表征,建立了包含粗糙元的挤出嘴三维仿真模型,采用仿真软件Fluent对不同... 熔融沉积成型挤出嘴在加工过程中,其内表面不可避免地会出现粗糙度。针对典型的熔融沉积成型挤出嘴结构,用形状测量激光显微系统对其连接杆内表面粗糙度进行了试验表征,建立了包含粗糙元的挤出嘴三维仿真模型,采用仿真软件Fluent对不同粗糙元高度挤出嘴内的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)熔体挤出过程进行了数值模拟。模拟结果表明,挤出嘴内表面粗糙度对熔体流动有显著的影响。在挤出嘴的加工和设计中,应减小其内表面粗糙度,从而提高挤出制品质量。 展开更多

关键词 熔融沉积成型 试验表征 粗糙元 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物熔体 数值模拟

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基于变邻域蚁群算法的自动光学检测路径规划 被引量：11

15

作者 邓璘 王琳 +1 位作者 盛步云 萧筝 《计算机工程与设计》 北大核心 2020年第2期354-360,共7页

在确定取像窗口最少数量及其约束移动范围的前提下,为解决蚁群算法用于自动光学检测路径规划存在的问题,提出一种基于变邻域蚁群算法的自动光学检测路径规划方法。针对蚁群算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出含有3种邻域结构... 在确定取像窗口最少数量及其约束移动范围的前提下,为解决蚁群算法用于自动光学检测路径规划存在的问题,提出一种基于变邻域蚁群算法的自动光学检测路径规划方法。针对蚁群算法收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出含有3种邻域结构的变邻域路径搜索方法,改进蚁群算法以快速获得质量优异的可优化路径;针对取像窗口位置可调整的问题,提出变邻域窗口位置调整方法,进一步改善可优化路径,获得最短路径。实验结果表明,该算法比基本的蚁群算法具有更高的求解效率和求解质量,有效提升了自动光学检测系统的在线检测效率。 展开更多

关键词 路径规划 蚁群算法 变邻域搜索 窗口位置可调整 自动光学检测

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基于修正滑移线场模型的倒棱刀具切削力预测 被引量：8

16

作者 庄可佳 胡诚 +2 位作者 代星 浦栋麟 丁汉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期890-900,共11页

基于材料塑性滑移理论与刀具刃前材料流动状态分析,提出了一种考虑倒棱刀具负前角切削过程下的材料滞流区(死区)和预剪区的修正滑移线场模型,并给出了材料流动剪切应力和刃前切削几何参数的迭代求解方法,揭示了倒棱刃口几何形状与滑移... 基于材料塑性滑移理论与刀具刃前材料流动状态分析,提出了一种考虑倒棱刀具负前角切削过程下的材料滞流区(死区)和预剪区的修正滑移线场模型,并给出了材料流动剪切应力和刃前切削几何参数的迭代求解方法,揭示了倒棱刃口几何形状与滑移线场几何参数之间的变化规律。将此模型应用于倒棱刀具切削过程,得到了适用于倒棱刀具正交切削力的预测方法。采用有限元仿真和切削试验相结合的方法对所提出的滑移线场模型和切削力预测方法分别进行了验证,模型预测结果与仿真结果和试验测量结果对比误差均在10%以内。研究结果为研究倒棱几何形状对工件材料流动特性和刀具切削性能的影响提供了参考。 展开更多

关键词 滑移线场 倒棱刃口 死区 切削力预测

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云架构CAD软件及其关键技术与应用综述 被引量：22

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作者 赵飞宇 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期959-978,共20页

互联网和云计算等先进信息技术在制造领域的深度渗透和落地应用,催生了一种以“共享群智,云端协同”为特征的新型软件即服务(SaaS)工业软件——云架构CAD软件。在解析云架构CAD软件基本概念、特征和应用需求的基础上,阐述了云架构CAD软... 互联网和云计算等先进信息技术在制造领域的深度渗透和落地应用,催生了一种以“共享群智,云端协同”为特征的新型软件即服务(SaaS)工业软件——云架构CAD软件。在解析云架构CAD软件基本概念、特征和应用需求的基础上,阐述了云架构CAD软件的关键技术,包括SaaS云计算服务、3D模型轻量级可视化、三维几何造型、CAD模型数据交换;通过整合目前商业化或非营利性运行的各类云架构CAD软件,分别从基于3D打印云平台的在线3D建模和基于云的工业级产品设计两个方面,总结了云架构CAD软件的应用场景;基于云架构CAD软件的应用和发展需求,以及与5G、数字孪生等的紧密关联,探讨了智能制造背景下云架构CAD软件的技术挑战与趋势。 展开更多

关键词 计算机辅助设计 云架构 工业软件 软件即服务 智能制造

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预埋FBG传感器的CFRP受电弓上框架成型工艺研究

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作者 王艳娟 丁国平 余熠 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第1期107-111,共5页

本文设计了一种预埋FBG传感器的CFRP受电弓上框架,以某铝合金受电弓上框架的形状和结构尺寸为参考,CFRP受电弓上框架采用全碳纤维复合材料,在保证装配尺寸不变的前提下,对结构进行了优化设计。同时结合复合材料成型工艺的特点,对其进行... 本文设计了一种预埋FBG传感器的CFRP受电弓上框架,以某铝合金受电弓上框架的形状和结构尺寸为参考,CFRP受电弓上框架采用全碳纤维复合材料,在保证装配尺寸不变的前提下,对结构进行了优化设计。同时结合复合材料成型工艺的特点,对其进行了铺层设计和成型工艺研究。为获取CFRP受电弓上框架在服役过程中的层间应变信息,根据其设计结构及铺层方案,在制作过程中预埋一定数量的FBG传感器,确定了FBG传感器的布局方式。并对CFRP受电弓上框架预埋FBG传感器的预埋方式和光纤引出保护方式进行研究,选择用塑料套管对表面引出的光纤进行保护,防止光纤损坏。 展开更多

关键词 CFRP受电弓上框架 预埋FBG传感器 成型工艺 光纤引出保护

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