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基于软时间窗的AGV配送路径规划研究
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作者 夏正龙 刘莹莹 +3 位作者 韩德伟 杭津如 缪海鹏 韩秀虹 《河南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期66-73,I0010,共9页
针对传统遗传算法应用于汽车总装生产线物料配送环节存在搜索效率低、易陷入局部最优、实用性差等缺点,提出了一种基于改进双种群遗传-模拟退火混合算法(improved dual population genetic-simulated annealing hybrid algorithm,IDPGSA... 针对传统遗传算法应用于汽车总装生产线物料配送环节存在搜索效率低、易陷入局部最优、实用性差等缺点,提出了一种基于改进双种群遗传-模拟退火混合算法(improved dual population genetic-simulated annealing hybrid algorithm,IDPGSA)的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)物料配送路径规划策略.首先该算法将初始种群划分为Ⅰ和Ⅱ两个种群分别进行寻优,以提高搜索效率;其次为了增加种群的多样性并避免过早收敛,对双种群分别引入顺序交叉与两点交叉两种交叉算子,irgibnnm与滑动变异两种变异算子;最后在Ⅰ种群中引入逆转进化操作来提升全局寻优能力,而在Ⅱ种群中融合模拟退火算法增加局部搜索能力.经过仿真验证,改进后的策略在降低配送成本和提高配送效率方面表现更好,对于汽车总装生产线的优化有一定借鉴意义. 展开更多
关键词 双种群 变异算子 混合算法 物料配送 逆转进化
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融合逆密度梯度和双线性插值的深海地图构建
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作者 彭晓勇 杨旭 +3 位作者 王以龙 薛文博 陈飞 袁明新 《兵工自动化》 北大核心 2024年第6期80-84,共5页
为提高深海探测机器人水下作业的效率和安全性,提出一种融合逆密度梯度聚类和双线性插值的地图构建方法。将机器人所采集的海底环境图像进行灰度化、分割和去噪预处理;对障碍物区域的图像像素进行聚类;根据探测机器人结构尺寸对聚类后... 为提高深海探测机器人水下作业的效率和安全性,提出一种融合逆密度梯度聚类和双线性插值的地图构建方法。将机器人所采集的海底环境图像进行灰度化、分割和去噪预处理;对障碍物区域的图像像素进行聚类;根据探测机器人结构尺寸对聚类后二值图像进行改进双线性插值的局部膨胀处理,获得最终环境地图。2种不同环境的地图构建结果表明:传统Meanshift算法和双线性插值算法相比,融合逆密度梯度聚类和双线性插值的图像处理能够实现地图中非可行区域的确定,检出率平均提升26.1%,漏检率平均降低31.4%,该方法有效。 展开更多
关键词 深海 地图构建 逆密度梯度 聚类 双线性插值
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融合输入整形和滑模的锻造机器人振动抑制 被引量:6
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作者 袁明新 王丽丽 +2 位作者 陈卫彬 邱贝贝 徐玉松 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期102-111,共10页
为抑制锻压机冲击对锻造机器人造成的残余振动,提出了融合输入整形和滑模的振动抑制策略。首先在开环控制中设计了零振动微分输入整形器;然后在闭环控制中设计了带滤波的滑模控制器;进一步通过对基本克隆算法进行云变异和反向选择,设计... 为抑制锻压机冲击对锻造机器人造成的残余振动,提出了融合输入整形和滑模的振动抑制策略。首先在开环控制中设计了零振动微分输入整形器;然后在闭环控制中设计了带滤波的滑模控制器;进一步通过对基本克隆算法进行云变异和反向选择,设计了融合云模型和反向学习的克隆算法并实现了滑模参数优化;最后基于MATLAB/Simulink平台完成了振动抑制的数值测试。测试结果表明,经过输入整形器整形,冲击振动信号幅值减少了45.7%;通过加入低通滤波器,消除了滑模控制器自身92.1%的抖振。与传统试凑、差分遗传优化和混沌克隆优化的滑模控制器相比,融合云模型和反向学习的克隆优化实现了控制器对外界干扰的快速抑制,且稳定时间相对提高了75.0%、66.7%和37.5%,平均误差相对减少了50.7%、28.7%和14.4%,而完整控制策略实现了平均98.4%的干扰抑制,从而验证了所提控制策略在锻造机器人残余振动抑制中的有效性。 展开更多
关键词 锻造机器人 残余振动 输入整形 滑模控制 克隆优化
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锻造机器人金属橡胶关节阻尼设计及振动抑制 被引量:5
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作者 陈卫彬 王丽丽 +2 位作者 孙宏伟 邱贝贝 袁明新 《机床与液压》 北大核心 2022年第11期46-52,共7页
为了抑制锻造车间内锻压机等设备给锻造机器人造成的残余振动,开展机器人的金属橡胶关节阻尼设计及其振动抑制性能分析。基于冲击响应理论获得锻造环境中锻压机冲击的半正弦脉冲激励;根据SPONE的线性弹簧假设及关节刚-柔耦合特性,在COM... 为了抑制锻造车间内锻压机等设备给锻造机器人造成的残余振动,开展机器人的金属橡胶关节阻尼设计及其振动抑制性能分析。基于冲击响应理论获得锻造环境中锻压机冲击的半正弦脉冲激励;根据SPONE的线性弹簧假设及关节刚-柔耦合特性,在COMSOL平台上建立了六自由度锻造机器人的几何模型;对锻造机器人关节中金属橡胶垫片的减振阻尼特性进行分析;最后在COMSOL平台上完成了7种状态下锻造机器人的振动响应试验,并对丝径分别为0.10、0.20、0.25、0.30 mm的4种金属橡胶关节阻尼进行了残余振动抑制测试。测试结果表明:当关节4~关节6都呈0°时,极限状态4下无阻尼机器人末端最大位移为0.19 mm;而4种金属橡胶关节阻尼的机器人末端位移分别降低了85.8%、99.5%、100%和100%,且金属丝径为0.25 mm时抑振效果最好,从而验证了在锻造机器人中增加金属橡胶关节阻尼抑制残余振动的有效性。 展开更多
关键词 锻造机器人 冲击响应 金属橡胶阻尼 残余振动 振动抑制
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智能锻造系统的研究现状及发展趋势 被引量:4
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作者 徐文臣 徐佳炜 +3 位作者 卞绍顺 陈伟浩 邓磊 单德彬 《精密成形工程》 2020年第6期1-8,共8页
锻件在装备制造行业领域属于重要的承力基础零部件。随着我国由制造大国向制造强国转变,锻造行业迫切需要向智能制造方向发展。从智能锻造系统的4个模块阐述了智能锻造技术的发展:第一个模块为机器人自动化生产线及集成控制系统,是自动... 锻件在装备制造行业领域属于重要的承力基础零部件。随着我国由制造大国向制造强国转变,锻造行业迫切需要向智能制造方向发展。从智能锻造系统的4个模块阐述了智能锻造技术的发展:第一个模块为机器人自动化生产线及集成控制系统,是自动化产线的核心,用于执行端命令的下达;第二个模块是多机器人协作优化系统,用于调节机器人及设备运动以保证产线高效运作;第三个模块是锻造产线实时数据存储及分析系统,用于判断实时产线运行状况以触发新事件;第四个模块为新锻件工艺快速开发系统,用于新锻件工艺的设计与开发。还分析了目前智能锻造领域存在的问题,认为只有建立企业、高校和研究所等的紧密联系,以问题为导向进行攻关,在此基础上培养交叉复合型人才,才能促进智能锻造的进一步发展。 展开更多
关键词 智能锻造 机器人自动化 集成控制 机器人协作 数据采集与分析 工艺设计与开发
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页岩气集输站场撬装设备失效后果面积计算方法 被引量:4
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作者 吴瑕 孙浩 宋长景 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期120-128,共9页
为准确评估页岩气集输站场撬装设备组件发生连锁失效的后果,避免在后果面积计算中因忽视连锁效应、低估或高估后果危害性、忽视失效后果面积重叠计算等问题,首先,在美国石油协会(API)581标准的基础上,考虑可能存在的多米诺场景,建立失... 为准确评估页岩气集输站场撬装设备组件发生连锁失效的后果,避免在后果面积计算中因忽视连锁效应、低估或高估后果危害性、忽视失效后果面积重叠计算等问题,首先,在美国石油协会(API)581标准的基础上,考虑可能存在的多米诺场景,建立失效后果面积加权计算模型;然后,引入圆弧并面积算法,消除失效后果面积重叠计算的影响,并结合设备失效概率与多米诺场景概率确定连锁效应加权系数,形成撬装设备失效后果面积计算方法与计算步骤;最后,以某页岩气集输站场吸收撬为例,计算其失效后果面积。结果表明:考虑失效后果重叠计算得到的失效后果面积为759.48 m 2,常规失效后果计算方法对后果低估了38.5%,未消除后果重叠的常用多米诺方法对后果高估了62.7%,考虑失效后果面积重叠计算可以帮助合理评估页岩气集输站场撬装设备组件发生连锁失效的后果面积。 展开更多
关键词 页岩气 集输站场 撬装设备 连锁失效 失效后果 计算方法 多米诺效应
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1.4418马氏体不锈钢的低温冲击试验研究 被引量:5
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作者 宋坤 刘志成 周鑫华 《热加工工艺》 北大核心 2020年第24期119-121,124,共4页
对1.4418马氏体不锈钢进行不同温度的深冷试验,分别采用冲击试验机和扫描电子显微镜对不同温度下的试样进行冲击性能测试及断口检测,研究了该马氏体不锈钢的低温冲击性能。结果表明,在25^-90℃,1.4418马氏体不锈钢具有优越的低温冲击性... 对1.4418马氏体不锈钢进行不同温度的深冷试验,分别采用冲击试验机和扫描电子显微镜对不同温度下的试样进行冲击性能测试及断口检测,研究了该马氏体不锈钢的低温冲击性能。结果表明,在25^-90℃,1.4418马氏体不锈钢具有优越的低温冲击性能,随温度的降低,其冲击吸收功变化较小。-115℃下的低温冲击功出现一次明显下降,较室温的冲击吸收功降低了38.27%,但仍然具有一定的塑性变形特征;在-165℃下1.4418马氏体不锈钢发生明显的韧脆转变,断裂机理为典型的解理断裂。该数据结果能够为1.4418马氏体不锈钢低温下的应用提供有效指导。 展开更多
关键词 1.4418马氏体不锈钢 深冷处理 冲击性能
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轮毂锻造机器人欠秩耦合端拾器结构设计及优化
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作者 袁明新 张全兵 +1 位作者 申一虎 申燚 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2022年第8期1197-1204,共8页
为了提高高温和振动环境中轮毂锻造机器人的夹持稳定性和安全性,设计了一种轮毂锻造机器人欠秩耦合端拾器,并进行了结构优化。首先,将欠秩端拾器与弹簧杆件耦合,进行了欠秩耦合端拾器的设计及其自适应抓取过程分析;然后基于虚功原理,建... 为了提高高温和振动环境中轮毂锻造机器人的夹持稳定性和安全性,设计了一种轮毂锻造机器人欠秩耦合端拾器,并进行了结构优化。首先,将欠秩端拾器与弹簧杆件耦合,进行了欠秩耦合端拾器的设计及其自适应抓取过程分析;然后基于虚功原理,建立了端拾器执行机构在自适应夹持状态下的接触力模型;随后以接触力大小均衡性为要求建立结构参数优化模型,并提出新自适应小世界算法及其优化流程;最后利用自适应小世界优化算法完成了端拾器优化,并将优化结果与经验法、Fmincon优化函数、遗传算法和基本小世界算法进行了比较。数值测试表明,与其他4种算法相比,自适应小世界算法的优化目标值最小,且分别减少了97.4%、62.9%、52.3%和42.2%,显示出小世界算法在欠秩耦合端拾器优化中的可行性和优越性;而将所优化结构参数分别代入端拾器的接触力模型比较,文中所优化端拾器不同接触点处接触力偏差最大值也最小,且最大偏差分别减少了87.2%、82.6%、69.5%和42.1%,满足了锻造机器人端拾器夹持时的接触力均衡性要求。 展开更多
关键词 欠秩 端拾器 轮毂 锻造机器人 小世界算法
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阳离子Gemini表面活性剂溶液的自组装结构 被引量:1
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作者 杨宇 周广刚 +6 位作者 孟思炜 邱贝贝 徐志彦 王雨翔 孙晓亮 李桢禹 卢贵武 《人工晶体学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期675-681,共7页
两亲性表面活性剂(Gemini)是通过一个联接基团将两个传统表面活性剂分子在其亲水头基处连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。构建了表面活性剂分子球簧结构模型,采用耗散粒子动力学方法(DPD),研究了表面活性剂在水溶液中的自组装行为... 两亲性表面活性剂(Gemini)是通过一个联接基团将两个传统表面活性剂分子在其亲水头基处连接在一起而形成的一类新型表面活性剂。构建了表面活性剂分子球簧结构模型,采用耗散粒子动力学方法(DPD),研究了表面活性剂在水溶液中的自组装行为,考察了添加剂醇分子对表面活性剂自组装结构以及临界胶束浓度(CMC)的影响。结果表明随着表面活性剂分子浓度的增加,其水溶液中依次出现球状、蠕虫状以及层状胶束等自组装结构;添加醇分子可提高表面活性剂疏水基团在溶液中的溶解性从而增大表面活性剂溶液的CMC,具有抑制胶束生成的作用。 展开更多
关键词 GEMINI表面活性剂 耗散粒子动力学 自组装 临界胶束浓度
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基于振动点云补偿锻件尺寸在线测量系统研究 被引量:2
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作者 卞绍顺 单德彬 +3 位作者 张彬 郭卜瑞 徐文臣 徐佳炜 《精密成形工程》 北大核心 2023年第1期190-198,共9页
目的针对高温锻造生产线检测任务中机械振动造成锻件热态尺寸测量误差较大的问题,提出基于加速度传感器的振动点云补偿方法。方法振动点云补偿方法是在激光相机中内置加速度传感器获取振动信号,在检测出相机振动的加速度后,通过二次积... 目的针对高温锻造生产线检测任务中机械振动造成锻件热态尺寸测量误差较大的问题,提出基于加速度传感器的振动点云补偿方法。方法振动点云补偿方法是在激光相机中内置加速度传感器获取振动信号,在检测出相机振动的加速度后,通过二次积分求解出相机在3个方向上的位移量,并通过旋转矩阵变换得到对应点的坐标值,从而对相机振动带来的点云偏差进行补偿和校正。在完成对点云偏差的修正之后,利用Halcon中的模板匹配算法对锻件点云进行匹配。结果搭建了具有加热、镦粗、预锻等工序的汽车轮毂机器人自动化锻造生产线,根据锻造工艺要求,使用所研制方法对高温锻件产品进行了关键尺寸的在线测量。经补偿后,锻件点云尺寸平均测量误差由±0.9 mm降低至±0.1 mm,标准差由0.52 mm降低至0.056 mm。结论采用二氧化硅气凝胶隔层降噪、增加防振结构件及隔热恒温等措施,使用蓝紫线激光3D相机,并通过基于加速度传感器的振动点云补偿算法,可以满足锻造自动化生产线的在线检测要求,能够提高锻造生产线高温锻件尺寸的检测精度、降低尺寸检测的不稳定性。 展开更多
关键词 热态尺寸检测 点云振动补偿 模板匹配算法 锻造生产线 在线检测
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L-丝氨酸掺杂KDP晶体的生长与表征
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作者 周鑫华 邱贝贝 +2 位作者 李刚 周广刚 卢贵武 《人工晶体学报》 EI CAS 北大核心 2019年第10期1863-1868,共6页
采用溶液降温与旋转籽晶相结合的方法培育出不同浓度L-丝氨酸(L-serine)掺杂的KDP单晶,通过粉末X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、UV-Vis光谱及热分析(热重/热差)等方法对生长的KDP晶体进行了表征,较系统的分析了不同浓度L-丝氨酸掺杂对... 采用溶液降温与旋转籽晶相结合的方法培育出不同浓度L-丝氨酸(L-serine)掺杂的KDP单晶,通过粉末X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、UV-Vis光谱及热分析(热重/热差)等方法对生长的KDP晶体进行了表征,较系统的分析了不同浓度L-丝氨酸掺杂对KDP的光学以及热稳定性能的影响。研究结果表明:L-丝氨酸掺杂可以提高KDP的透光强度,随着掺杂浓度的增加KDP晶体的光学透过率趋于恒定;L-丝氨酸掺杂对KDP晶体的热稳定性没有显著影响。 展开更多
关键词 KDP晶体 L-丝氨酸 透过率 热分析
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PC/ABS挤出成型及模具设计 被引量:2
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作者 王涛 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期90-95,共6页
以硬质聚氯乙烯(PVC–U)常规挤出成型设计为基础,介绍了聚碳酸酯(PC)/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)挤出成型过程中工艺参数的选取及挤出模头设计相关参数的确定方法,对PC/ABS材料的挤出成型提出了一系列新的设计思路。通过优化阻流... 以硬质聚氯乙烯(PVC–U)常规挤出成型设计为基础,介绍了聚碳酸酯(PC)/丙烯腈–丁二烯–苯乙烯塑料(ABS)挤出成型过程中工艺参数的选取及挤出模头设计相关参数的确定方法,对PC/ABS材料的挤出成型提出了一系列新的设计思路。通过优化阻流筋设计使流道形状达到平缓过渡的效果,有效防止糊料、暗痕现象的产生;通过真空腔与多个真空孔连接,多个孔与吸附槽连接的方式来提高真空强度,使型坯与模具型腔面贴合更加紧密,成型尺寸更加精确;采用气、油、水组成的新型综合冷却方法,有效解决型坯在定型模中冷却速度过快带来的牵引困难、成型不规整、表面质量差等问题。最终挤出成型的PC/ABS型材尺寸满足要求。 展开更多
关键词 挤出成型 优化设计 综合冷却
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