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期刊信息/Journal information
计算机集成制造系统
计算机集成制造系统

杨海成

月刊

1006-5911

Bamt@onet.com.cn

010-68962468 68962479

100089

北京2413信箱34分箱

计算机集成制造系统/Journal Computer Integrated Manufacturing SystemsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为国家级学术刊物，旨在交流国内外CIMS研究、开发和应用的信息，推动和促进中国CIMS的发展。主要报道国内外有关发展计算机集成制造系统的政策措施、重点、趋势、科研动态、科技成果、推广应用、产品开发和学术活动等内容。设有综述、论文、专家论坛、企业实践和动态信息等栏目。已成为全国中文核心期刊。中国科技论文统计与分析文献来源期刊。中国科学引文数据库来源期刊。美国《工程索引（EI）》检索文献源期刊。1999年度影响因子达到0.746,在中国科技论文与引文数据库1372种期刊中位居前列。
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    面向任务的载人深潜人机交互信息重要度评估

    王卉余隋怀陈登凯张伟...
    1683-1693页
    查看更多>>摘要：为更好地识别复杂任务环境下深海载人潜水器驾驶舱人机交互信息重要度差异,提出一种基于复杂网络的人机交互信息重要度评估方法.以悬停采样任务为研究对象,运用决策阶梯模型及任务-网络建模技术识别复杂任务相关人机交互信息元及逻辑关联,构建交互信息复杂网络模型.基于网络拓扑特征参数,从节点间逻辑影响关系的角度提出节点全局及局部影响效应评估指标,结合解释结构模型层级权重指标对交互信息节点重要度综合值进行计算,得出悬停采样任务人机交互信息重要度排序.将排序结果与其他4种算法进行对比,在证明计算有效的基础上,邀请潜航员结合实际任务流程对交互信息进行主观重要度评估.结果显示,研究所得重要度排序结果与潜航员主观排序结果呈强相关,且对重要交互信息元的识别结果与潜航员主观感知相符合,验证了所提方法识别复杂任务人机交互信息重要度差异的有效性.

    载人潜水器人机交互信息重要性复杂网络解释结构模型

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    基于视觉感知域的钢轨铣磨车人机界面布局优化方法

    刘伟军刘新昊孙猛魏喆...
    1694-1709页
    查看更多>>摘要：如何快速获取铣削作业参数信息与铣磨车车机作业状态是保证钢轨铣磨车钢轨修复作业效率、质量与安全的关键.基于此,提出一种基于灰狼-蚁狮算法的钢轨铣磨车人机交互界面优化方法.综合考虑钢轨修复过程中多维度信息、多流程、多功能、多对象等要求,建立以视觉感知强度为目标的钢轨铣磨车人机交互界面优化模型;提出一种基于灰狼-蚁狮的模型求解算法,解决多决策变量界面布局模型求解时陷入局部最优与极值点逼近问题,获得钢轨铣磨车人机交互界面优化方案.最后,对优化前后的钢轨铣磨车人机交互界面进行眼动实验,实验结果表明,优化后的人机界面布局在舒适性、安全性以及界面的合理性上都优于原装备的设计,验证了该模型与算法的有效性和可行性.

    钢轨铣磨车视觉感知强度人机界面优化灰狼-蚁狮算法

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    基于手持示教笔的工业机器人轨迹演示示教方法

    许茂震陈成军潘勇李东年...
    1710-1718页
    查看更多>>摘要：针对工业机器人传统示教方式存在示教交互性差和编程效率低、学习成本高等问题,提出一种基于手持示教笔的工业机器人轨迹演示示教方法.该方法首先通过手眼标定建立位姿追踪系统坐标系与机器人基坐标系之间的转换矩阵,提出基于迭代最近点(ICP)的标定精度优化方法,以提高手眼标定精度.然后,使用位姿追踪系统追踪手持示教笔的位置和姿态,并将其位置和姿态转换到机器人基坐标系下,通过以太网传输给工业机器人控制柜,从而控制工业机器人复现手持示教笔的轨迹.搭建了机器人示教平台,进行了工业机器人轨迹演示示教实验.实验结果表明,利用手持示教笔得到的位姿数据平均误差为2.19 mm,最大误差为4.57 mm,能够满足工业机器人示教需求.

    工业机器人轨迹示教机器人手眼标定手持示教笔

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    基于映射距离比离群因子的离群点检测算法

    张忠平姚春辰孙光旭刘硕...
    1719-1732页
    查看更多>>摘要：针对基于邻近性的离群点检测方法需要花费大量时间过滤正常点,并且在检测全局离群点时难以检测出局部离群点的问题,提出一种基于映射距离比离群因子离群点检测(MDROF)算法.首先,为了减少正常点在检测过程中的时间消耗,给出了差异相似度的概念,通过定义差异相似度剪枝因子过滤掉数据集中的大部分正常点.其次,定义映射k距离,通过映射距离与可达距离的比值刻画数据对象的局部离群程度,通过可达密度刻画数据对象的全局离群程度.最后,结合数据对象相互近邻点的平均排位定义映射距离比离群因子来检测离群点.在人工数据集以及真实数据集上分别对该算法与其他经典的离群点检测算法在精确率、AUC值和离群点发现曲线上进行实验对比分析.实验结果证明MDROF算法在离群点检测的准确性和稳定性上明显优于对比算法.

    数据挖掘离群点检测差异相似度剪枝映射k距离映射距离比

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    融合粒子群的改进金豺算法及应用

    回立川曹明远迟一璇
    1733-1744页
    查看更多>>摘要：为了解决传统金豺算法收敛精度低,搜索速度慢等问题,提出一种融合粒子群算法的改进金豺优化算法(PGJO).首先,采用Chebyshev混沌映射和精英选择策略结合的方式对种群进行初始化,提高初始解质量;然后,结合粒子群优化算法(PSO)思想,提出一个新的搜索方式.采用动态转换策略,判断PGJO采用原Levy方式搜索还是采用新的搜索方式更新个体位置,以提高算法收敛精度;最后,提出了种群收敛监测策略,帮助算法跳出局部最优.将PGJO与其他智能优化算法经过11个基准测试函数对比实验表明,算法性能均优于其他算法.将PG-JO应用于无人机路径规划当中,对比其他算法路径长度下降了 3.4％,拐点个数减少了 21％,验证了该算法的工程应用能力.

    智能优化算法金豺优化算法种群收敛监测策略Chebyshev混沌映射三维路径规划

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    ASE-ERNIE:一种基于ERNIE的中文指令动作序列生成方法

    赵逢达郭凡李贤善门旭静...
    1745-1753页
    查看更多>>摘要：中文结构灵活多样,同样的语义有多种表达方式,在中文指令过长或存在多组动作的情况下,家庭服务机器人很难正确理解并做出响应.此外,家庭环境的中文指令解析研究在数据方面仍然稀缺.现有的方法不能准确提取出指令中包含的全部动作序列.由此提出一种基于ERNIE方法的动作序列提取(ASE-ERNIE)模型来提取中文指令中的可执行动作序列,该模型通过动作类型和参数之间的关系提取指令信息,将动作序列的提取工作转化为序列标注任务.在指令中存在多组动作并且存在多个参数的情况下,依然能够提取出全部动作序列.通过实验验证了所提方法的有效性,动作序列提取任务的F1值达到了 80.37％.

    指令解析动作序列ERNIE方法序列标注

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    基于HCPN的复杂BPMN协作模型数据流建模与验证

    黄凤兰倪枫刘姜陶蒙怡...
    1754-1769页
    查看更多>>摘要：为了保证复杂BPMN协作模型的正确性,不仅要涵盖多实例和子进程等复杂元素,还要在检测控制流错误的同时检测数据流错误.但业务流程建模标注(BPMN 2.0)缺乏形式化语义的描述,这对模型正确性的验证造成了阻碍.因此,给出了一种具有弧权重的层次化着色Petri网(HCPN)的定义,它既可以对数据流进行形式化表示,又可以对多实例和子进程结构进行建模.进一步提出了从BPMN协作模型到HCPN模型的形式化映射方法.然后基于HCPN模型的弧权重给出了缺失、丢失和冗余3种数据流错误的定义,并提出了对应的检测算法.最后,设计了一个自动化建模与验证的框架,通过一个案例研究说明了该方法的有效性.

    着色Petri网BPMN协作模型数据流错误模型验证形式化

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    基于双臂共轴桁架机器人的钣金件分拣顺序规划

    王育文明伟伟张执南
    1770-1778页
    查看更多>>摘要：针对双臂共轴桁架机器人在执行钣金件分拣任务需要避免机械臂自碰撞而原地等待导致的任务运行时间长、效率低等问题,提出一种考虑自避障等待时间的分拣顺序规划方案.该方案将两个机械臂分为主臂和从臂,主臂的顺序规划采用LKH(Lin-Kernighan-Helsgaun)算法,从臂的顺序规划将LKH算法与遗传算法结合,在规划时考虑两个机械臂的碰撞,以减少机械臂的等待时间,提高运行效率.在仿真验证中,该方案与双臂均以最短路径为目标,采用LKH算法进行顺序规划方案对比.仿真结果表明,所提方法较不考虑自碰撞的方法均可缩减4％以上时间,该方法可拓展应用于多臂共轴桁架机器人协同场景.

    钣金件分拣顺序规划Lin-Kernighan-Helsgaun算法遗传算法

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    基于双矩阵编码混合蛙跳算法的多焊接机器人任务分配

    常浩刘银华赵文政程晓明...
    1779-1788页
    查看更多>>摘要：焊接工艺是整车制造的重要环节之一,多机器人焊接工艺问题涉及任务分配、多机协调与运动规划等多个子问题,这些子问题之间的耦合关系导致工艺规划问题求解困难.针对车身复杂结构焊接过程中多机器人运动空间狭窄、焊接节拍受限等问题,综合考虑机器人的可达性、机器人与静态环境无碰与多机器人无冲突等条件,提出一种面向多焊接机器人协调运动规划的任务分配新方法.首先,构建候选轨迹库与轨迹冲突表,在此基础上建立面向焊点任务分配与焊接轨迹协调规划的优化模型,提出基于双矩阵编码的改进混合蛙跳算法进行优化求解.通过加入两种交叉算子、一种变异算子与贪婪放置策略,获得多机器人焊接任务近似最优规划结果.最后,通过某白车身焊接案例验证了所提方法有效性.同时,结果证明,工位焊接周期平均下降16.26％,多机器人运行时间一致性提升30.87％.

    焊接工艺任务分配多约束优化协调运动规划

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    基于深度强化学习的机器人多动作协同抓取策略

    贺辉腾周勇胡楷雄李卫东...
    1789-1797页
    查看更多>>摘要：为解决机器人自主抓取领域中,抓取区域内存在明显遮挡且相互堆叠现象导致的抓取成功率不高的问题,提出一种多视角下基于深度强化学习的"抓取"和"推动"协同抓取策略.该策略利用基于RGB-D相机获取的三维点云作为状态输入,通过两个深度Q网络算法分别拟合抓取和推动策略,并通过奖励函数的合理设计,学习抓取和推动的相互配合,旨在用推动动作改变物体的分布,为抓取提供有利条件.在此基础上,针对抓取动作空间的复杂性导致算法抓取成功率不高的问题,提出了一种基于法线掩码的动作空间优化策略,通过基于估计法线的先验知识对抓取和推动动作的探索空间进行限制,从而提升了算法的性能.最后,利用UR5机器人在真实世界中进行协同抓取策略实验,验证了所提出协同抓取策略的有效性.

    深度强化学习机器人抓取三维点云多动作协同

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