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期刊信息/Journal information
制造业自动化
制造业自动化

黎晓东

半月刊

1009-0134

ma@riamb.ac.cn

010-82285780

100011

北京德胜门外教场口1号

制造业自动化/Journal Manufacturing AutomationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志由北京机械工业自动化研究所主办，国家机械工业局主管，1979年创刊。主要刊载制造业自动化领域所取得的新技术、新成果、新产品、新方法以及自动化技术应用成果、科技动态与信息等。常设栏目有：专家论坛、先进制造技术、CAD/CAM/CIMS、生产自动化、自动化技术与装置、控制与检测、数控技术、工业机器人、应用技术、产业动态等。读者对象为从事制造业自动化技术工作的科技人员、管理人员、企业技工、院校师生等。
正式出版
收录年代

    考虑用户满意度的云制造资源群智能优化决策方法

    张坤鹏王艳纪志成
    1-6,11页
    查看更多>>摘要：针对云制造资源分配中面临的资源配置低效、制造服务选择非最优的问题,提出了考虑用户满意度的云制造资源群智能优化决策方法.对云制造过程分别建立了时间、成本、服务质量及其对应满意度的多目标模型,通过改进粒子群算法对其进行求解,采用基于主客观赋权法的多准则妥协解决策评价体系选取最优解.为了克服粒子群早熟收敛,融合切比雪夫滤波器和速度二阶振荡改进算法,同时为了反应客观数据的对比强度,客观赋权法引入变异系数.最后仿真阐明,改进算法相对其他算法的解集更广泛,收敛性更好,并验证了模型与决策方法的有效性.

    云制造用户满意度多目标粒子群切比雪夫滤波器主客观赋权

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    风力发电机叶片结冰检测算法研究

    段亚穷向勉周丙涛谭建军...
    7-11页
    查看更多>>摘要：位于寒冷湿润气候区的风力涡轮机普遍存在的叶片结冰问题,但结冰过程时间关联性强、结冰过程缓慢,导致难以直接精确建模,数据驱动间接检测方法显示出了强大潜力.然而,结冰检测的时间窗口长度、时序特征的提取能力和数据信息冗余等问题,限制了数据驱动模型的性能.为解决这些问题,提出了一种基于斯皮尔曼相关系数的降维算法,对数据特征进行降维,减少数据输入冗余并保证时序特征信息的完整.将降维后的数据划分为15min,30min和60min的时间窗口,研究叶片结冰检测的最佳时间长度;最后将特征数据类型分为三类:温度、电流、其他,分别输入Attention-LSTM网络,利用注意力机制施加不同权重,增强模型对影响叶片结冰特征的提取能力.实验结果表明,与其他数据驱动模型对比,所构建的模型具有更优的性能.

    时间序列风力发电机叶片结冰检测深度学习注意力

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    基于DDQN的大规模柔性作业车间调度优化

    郑婷娟石致远胡明珠张剑...
    12-15,22页
    查看更多>>摘要：大规模柔性作业车间调度问题解空间复杂、求解难度高,针对元启发式算法求解大规模柔性作业车间调度模型效率低,启发式规则无优化求解能力的问题,在构建问题模型的基础上,提出采用基于值的深度强化学习算法框架的求解方法.同时考虑到调度问题难以转换为强化学习问题以及规模增大后搜索难度大的问题,通过设计与动作集和奖励函数对应的状态特征、构建敏感动作集、建立回合和单步混合奖励机制将Double Deep Q-Network(DDQN)模型应用于大规模柔性作业车间调度问题.并通过实验验证了所设计的状态特征、动作集以及奖励函数的合理性,及所提框架在求解大规模柔性作业车间调度问题上的优越性.

    大规模柔性作业车间调度深度强化学习算法状态特征动作集奖励函数

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    融合改进猎人猎物优化算法与LSTM的电驱动总成腔体密封质量预测

    龚小容余先豫周康渠
    16-22页
    查看更多>>摘要：腔体密封不良对电驱动总成的寿命及功能实现具有较大负面影响,针对电驱动总成腔体密封质量合格率低,事后检验繁琐、效率低等实际问题,提出了一种基于改进猎人猎物优化算法(IHPO)与长短期记忆神经网络(LSTM)的电驱动总成腔体密封质量预测模型.首先,采用核主成分分析法(KPCA)对多个腔体密封质量影响因素进行降维处理,再用Cubic混沌映射、折射反向学习和强制切换策略优化猎人猎物优化算法,然后利用改进的猎人猎物优化算法对LSTM模型的参数进行优化,并采用改进HPO-LSTM模型并完成腔体密封质量预测.最后以某装配车间X型电驱动总成为例进行实例验证,结果表明:IHPO-LSTM模型预测结果均方根误差、平均绝对误差、决定系数分别为0.15442%、0.13230%、0.98218,均优于其他模型.

    电驱动总成质量预测改进猎人猎物优化算法LSTM

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    联邦学习框架下的云边协同工业电能消耗预测

    张文准陈水标宋森涛宋霖琳...
    23-28页
    查看更多>>摘要：工业企业是能源消费大户,对工业用电量进行短期预测既有助于电力系统及时进行能源调度和平衡管理,也有利于工业企业优化生产计划和能源结构,提高能源利用率.然而,随着信息安全和数据保护要求的不断提高,现有的集中训练预测模型面临着无法获取大量用户数据的问题.基于云边协同系统架构,提出了一种结合联邦学习框架和长短期记忆神经网络的方法应用于工业企业电能消耗预测,旨在实现数据隐私保护和准确预测的目标.根据五个不同工业企业电能消耗数据的实验结果,该方法表现出较强的泛化能力,其整体预测的平均绝对百分比误差结果优于多个现有深度学习模型,在不共享原始数据的情况下,实现了更高效的数据处理和模型训练.

    联邦学习长短期记忆神经网络工业电能消耗时间序列预测

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    黄花菜采摘机器人设计与采摘点的视觉定位

    姚涛谈志鹏乔栋苗林...
    29-33,64页
    查看更多>>摘要：针对黄花菜采摘点识别定位求解困难,开发了一款基于双目视觉系统的黄花菜采摘机器人,从确定并联机械手尺寸参数到对黄花菜图像采摘点定位求解进行了研究.提出一种在自然场景下黄花菜视觉识别与采摘点定位方法,对黄花菜图像提取HSI空间分量S并采用迭代最佳阈值分割算法;将黄花菜生长趋势姿态分为两类,计算连通域最小外接矩形,确定不同生长姿态下的感兴趣区域;在区域内运用累计概率霍夫直线检测结合求解对应参考点点线最小距离约束,取线段离矩形框参考点距离最小的端点为采摘点.以晴天顺光、晴天背光和阴天光照条件下进行实验验证,结果表明可以为采摘机器人提供黄花菜采摘点精确坐标信息.

    黄花菜采摘机器人工作空间累计概率霍夫直线检测采摘点定位

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    钢筋绑扎点的识别与定位研究

    李占福肖恭轩陈兵童昕...
    34-37,47页
    查看更多>>摘要：针对机器人智能绑扎钢筋过程中绑扎点的识别与定位问题,提出以钢筋十字交叉点为特征的识别与定位方法.在机器人操作系统ROS(Robot Operating System)环境下,首先利用Kinect v2相机标定结果将深度图像与彩色图像进行对齐得到深度相机与彩色相机映射关系;将检测到的图像利用CvBridge接口将ROS环境下图像格式转换为OpenCV下图像格式后对图像提取感兴趣区域(ROI)、预处理、去除阴影、细化处理得到骨骼化后的图像;然后对骨骼化图像进行交叉点的搜寻,利用最小二乘圆拟合得到钢筋十字交叉点的像素坐标;最后利用点云图像信息得到绑扎点在相机坐标系下的三维(3D)坐标.结果表明该方法能准确定位钢筋绑扎点,满足后续机械臂进行绑扎的需求.

    ROS细化算法十字交叉点骨骼化最小二乘圆拟合

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    移动机器人在球面上的轨迹跟踪控制

    赵志强张文志余涵王勇...
    38-41,52页
    查看更多>>摘要：球面上轨迹跟踪控制属于一种典型的非完整约束,也是移动机器人轨迹跟踪控制中的难点.以双轮机器人为研究对象进行分析,提出了一种球面运动模型的轨迹跟踪控制方法,以解决球面上移动机器人的非完整约束运动控制问题.通过分析球面上机器人的速度、位置及其所受约束之间的关系,将球面上运动学模型模型映射到二维(2D)平面作运动学分析,建立投影面内系统位姿误差模型并设计轨迹跟踪控制律,应用反演法反推至球面,并利用李亚普诺夫函数证明了系统的稳定性.对参考轨迹进行跟踪仿真,仿真结果表明,提出的轨迹跟踪方法可以对参考轨迹进行稳定、准确的跟踪.

    球面运动学反演法轨迹跟踪仿真

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    6DOF机械臂运动学分析与轨迹规划仿真

    万琴宁顺兴李智刘杰...
    42-47页
    查看更多>>摘要：为改善6DOF机械臂DOBOT CR3在运动过程中出现的关节抖动、运动轨迹偏差的问题,提出在关节空间采用7次多项式插值算法对机械臂的运动轨迹进行规划.首先采用标准DH(Denavit Hartenberg)参数法建立6DOF机械臂仿真模型并进行正逆运动学分析解出其存在的八组逆解.其次使用蒙特卡罗法画出机械臂的空间点云图,给出机械臂的工作空间范围.最后基于MATLAB对7次多项式插值算法进行运动轨迹规划实验并对常用多项式插值算法进行对比分析.结果表面,经7次多项式插值算法所规划的运动轨迹在空间中平滑连续、无突变,很好满足了实际生产需求.

    轨迹规划工作空间7次多项式插值算法运动学分析

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    融合灰狼算法和人工势场法的搜救机器人路径规划研究

    马小康白宗文杨延宁高康平...
    48-52页
    查看更多>>摘要：针对传统人工势场法应用于搜救机器人路径规划存在的路径规划耗时过长、平滑性差、易陷入局部最小值等问题,通过调整斥力场函数,改善障碍物与搜救机器人之间因斥力较大而造成路径规划时间长的问题.结合灰狼算法机制简单、全局搜索能力强等特点,提出一种灰狼算法优化人工势场法的双层路径规划算法.建立搜救机器人二维(2D)空间模型;通过灰狼算法进行全局路径规划,当搜救机器人检测到正前方一定距离内有障碍物时,运行改进的人工势场法完成机器人避障过程;针对规划路径进行角度约束,进一步保证路径光滑性.不同搜救环境下,与传统人工势场法、灰狼算法以及遗传算法优化人工势场法进行仿真结果对比,验证了所提方法的有效性和优越性,对于提升搜救机器人搜救效率具有重要意义.

    路径规划搜救机器人灰狼算法人工势场法

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