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考虑个体习惯的轮椅机器人人机共享避障方法

浙江大学学报（工学版） 2024年第11期58卷 2299-2308页

作者：王义娜曹晨杨佳琪俞彦军傅国强王硕玉沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870 高知工科大学智能机械系日本高知7820003

为了避免个体操作习惯对智能轮椅机器人(WR)人机共享运动控制的影响,引入动态强化学习策略,基于三重奖励系统建立个体操作习惯与碰撞风险的关联特性,提出能够自适应用户行为及保证安全性的模糊强化学习状态融合式共享控制策略.为了实现... 详细信息

为了避免个体操作习惯对智能轮椅机器人(WR)人机共享运动控制的影响,引入动态强化学习策略,基于三重奖励系统建立个体操作习惯与碰撞风险的关联特性,提出能够自适应用户行为及保证安全性的模糊强化学习状态融合式共享控制策略.为了实现机器人的智能操控,采用距离型模糊推理算法建立基于座椅压力的方向意图识别模型和机器人人机共享控制框架.面向用户意图方向与机器人实际方向的偏差度,分别基于高斯函数与偏差率建立当前奖励函数与预测奖励函数,以估计用户操作习惯.基于边界距离建立任务奖励函数,以估计人机安全性.基于模糊强化学习策略,利用三重奖励函数构建用户操作习惯与安全性的关联性,以动态调整共享控制中的用户控制权重,适应个体习惯,提高人机共享的操控精度和安全性.在实验室搭建试验环境,验证了所提算法的有效性.

关键词：智能轮椅机器人距离型模糊推理算法模糊强化学习个体习惯人机共享控制

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TX-100辅助电沉积氧化镍电致变色薄膜

功能材料 2024年第5期55卷 5232-5236页

作者：张嗣尧王美涵李梓嘉张钧沈阳大学机械工程学院沈阳110044

不同表面形貌的多孔NiO纳米薄膜在电致变色领域应用潜力巨大。在NiSO_(4)·6H_(2)O水溶液中添加非离子表面活性剂TX-100,制备多孔NiO薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对未添加表面活性剂以及添加TX-100的NiO薄膜形貌和... 详细信息

不同表面形貌的多孔NiO纳米薄膜在电致变色领域应用潜力巨大。在NiSO_(4)·6H_(2)O水溶液中添加非离子表面活性剂TX-100,制备多孔NiO薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对未添加表面活性剂以及添加TX-100的NiO薄膜形貌和组成进行表征。采用电化学工作站和紫外-可见分光光度计测试电致变色性能。结果表明TX-100的添加可以使多孔NiO薄膜孔径变小,表面更加致密,这提供了更大比表面积与更多活性位点,改善光学性能,并在一定程度上提升NiO薄膜的循环稳定性。在600 nm波长处,添加TX-100的NiO薄膜的最大光调制幅度为68.88%,相较未添加表面活性剂的NiO薄膜增加了8.58%。

关键词：氧化镍表面活性剂电致变色多孔薄膜

基于ISSA和IA^(*)的AGV集成作业调度及其路径规划

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组合机床与自动化加工技术 2024年第2期 186-192页

作者：张天瑞刘悦沈阳大学机械工程学院沈阳110044

针对单一算法在求解车间调度和路径问题时最优性和多样性方面的缺陷,提出了优化飞鼠搜索算法ISSA(improved squirrel search algorithm)和优化A^(*)算法并建立集成作业调度和AGV路径规划的双层模型。首先,采用贪婪策略融合飞鼠搜索算法... 详细信息

针对单一算法在求解车间调度和路径问题时最优性和多样性方面的缺陷,提出了优化飞鼠搜索算法ISSA(improved squirrel search algorithm)和优化A^(*)算法并建立集成作业调度和AGV路径规划的双层模型。首先,采用贪婪策略融合飞鼠搜索算法建立考虑能耗的AGV集成作业调度上层模型;其次,将安全距离因子引入A^(*)算法,构建AGV路径规划下层模型,并通过梯度下降法进行路径平滑;进而,运用6个测试函数和kacem实例验证ISSA的寻优能力,结果表明ISSA的其收敛速度较快,运行效率较高,且不容易陷入局部最优;最后,基于栅格法建模进行对比仿真实验,IA^(*)比A^(*)算法拐点数量降低了22%,同时节约了21%的行驶时间,ISSA和IA^(*)均得到了良好的验证。结果表明,ISSA和IA^(*)能够更有效求解AGV集成作业调度及其路径规划问题。

关键词： A^(*)算法飞鼠搜索算法 AGV集成作业调度 AGV路径规划贪婪策略

新零售模式下连锁超市双渠道供应链定价决策研究

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系统工程 2024年

作者：张天瑞魏希曲胤熹沈阳大学机械工程学院

在新零售模式下，以连锁超市自身利润最大化为经营目标，通过构建Hotelling模型与Bertrand博弈相结合的博弈模型，研究连锁超市双渠道供应链定价决策和利润最大化的影响因素，通过数值分析验证理论模型的可行性。研究表明：在一个具有... 详细信息

在新零售模式下，以连锁超市自身利润最大化为经营目标，通过构建Hotelling模型与Bertrand博弈相结合的博弈模型，研究连锁超市双渠道供应链定价决策和利润最大化的影响因素，通过数值分析验证理论模型的可行性。研究表明：在一个具有相似竞争能力区间内，符合Hotelling模型线性区间的两家超市，供应商供应价格不变，在线下销售渠道或者线上线下双渠道销售模式下，以消费者奔赴成本和超市运营成本为超市商品定价的外生参数时，可以实现连锁超市商品最优定价策略和利润最大化；同时，获得了超市定价和利润与超市会员商品的折扣率、消费者前往购买商品的奔赴成本以及超市自身的运营成本等因素之间的影响关系，以给出新零售模式下连锁超市定价策略和经营意见。

关键词：新零售连锁超市双渠道供应链定价决策

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改进蜜獾算法和神经网络在CLSP中的应用

制造技术与机床 2024年第9期 181-188页

作者：董海井立会沈阳大学应用技术学院辽宁沈阳110044 沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110044

针对作业车间环境具有能力受限的批量调度问题(capacitated lot-sizing and scheduling problem,CLSP),提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合优化算法,以此来应对需求和处理时间的不确定性。首先,考虑需求和处理时间受到不确定性影响,... 详细信息

针对作业车间环境具有能力受限的批量调度问题(capacitated lot-sizing and scheduling problem,CLSP),提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合优化算法,以此来应对需求和处理时间的不确定性。首先,考虑需求和处理时间受到不确定性影响,构建基于可满足性模理论的确定性模型,引入安全库存和安全松弛两个弹性参数,以运营总成本最低为优化目标,建立需求不确定下的鲁棒优化模型;其次,提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合算法,利用混沌理论生成伪随机值,估计安全参数的标称值和变化幅度,提高算法速度;最后,进行示例验证,结果表明所提算法可优化调度准则,减小最优性差距,有效解决具有延期订单许可的问题,降低平均短缺成本。

关键词：批量大小和调度数据驱动优化人工神经网络

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基于IKrJaya算法的激光熔覆参数优化

制造技术与机床 2024年第10期 110-118页

作者：齐晓轩王欣宇沈阳大学应用技术学院辽宁沈阳110044 沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110044

考虑到多道搭接熔覆过程中涉及多个相互制约、相互影响的参数,对熔覆质量具有重要影响。为提高优化效率,提出一种高效的代理模型辅助优化算法——IKrJaya优化算法,从而实现激光熔覆多道搭接工艺参数的优化。首先,构建基于约束加点的Krig... 详细信息

考虑到多道搭接熔覆过程中涉及多个相互制约、相互影响的参数,对熔覆质量具有重要影响。为提高优化效率,提出一种高效的代理模型辅助优化算法——IKrJaya优化算法,从而实现激光熔覆多道搭接工艺参数的优化。首先,构建基于约束加点的Kriging模型,用以描述多道搭接激光熔覆工艺参数与熔覆质量之间的关系。该模型主要包含3个核心约束条件,即样本筛选法则、区域差异性度量和差异聚焦加点法则,来实现对Kriging模型的高效更新。其次,提出了一种改进的多目标Jaya(improved multi-objective Jaya,IMOJaya)优化算法,利用混合分布的随机数和自适应更新策略优化个体位置的更新过程,从而解决Jaya算法在探索能力上的局限性。最后,将基于约束加点的Kriging模型和IMOJaya算法集成,提出能够实现高效优化的IKrJaya算法,充分利用其在复杂模型模拟和全局搜索方面的优势来优化多个目标。仿真与试验验证了IKrJaya算法在激光熔覆工艺参数优化方面的有效性和优越性。

关键词：多道搭接代理模型辅助优化算法工艺参数优化 Kriging模型 Jaya算法

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基于人工鱼群-遗传算法的多品种小批量零件数控加工工艺优化研究

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制造技术与机床 2024年第5期 152-159页

作者：张天瑞乔文澍沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110003

基于多品种小批量零件加工成本高的问题,基于人工鱼群-遗传算法(AFSA-GA)构建了数控机床能耗模型,以实现零件加工能耗下降。首先,将数控机床功率划分为各工序功率模型,基于功率模型与工作时间关系得出机床运转能耗模型,结合产品表面粗... 详细信息

基于多品种小批量零件加工成本高的问题,基于人工鱼群-遗传算法(AFSA-GA)构建了数控机床能耗模型,以实现零件加工能耗下降。首先,将数控机床功率划分为各工序功率模型,基于功率模型与工作时间关系得出机床运转能耗模型,结合产品表面粗糙度模型,对各工序能耗模型及整体粗糙度进行归一化处理,形成整体能耗模型;其次,以能耗及粗糙度为目标函数,建立AFSA-GA算法,通过对各工序能耗求解得出最适当的机床功率及其所对应的能耗和表面粗糙度;最后,针对所获得的最优功率,进行优化结果的验证,为五轴机床的实际加工提供解决方案。

关键词：加工工艺优化多品种小批量零件加工人工鱼群-遗传算法

基于量子计算和威布尔分布的混合CHIO算法求解JSP问题

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制造技术与机床 2024年第3期 178-187页

作者：亓祥波赵品威王润沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110044

针对冠状病毒群免疫优化算法(coronavirus herd immunity optimizer,CHIO)在解决优化问题时存在易陷入局部最优解、收敛速度慢和收敛精度差等问题,文章提出一种量子混合CHIO算法(quantum hybrid coronavirus herd immunity optimizer,QCHIO)。首先,引入量子计算的思想,通过量子相关性实现全局搜索和快速收敛的目标,能够有效避免算法陷入局部最优解的问题。其次,采用威布尔分布算子的大步长和小步长来增加算法的多样性,使算法能够更好地探索搜索空间,增强了算法的全局开发能力。此外,还引入β-登山算子通过搜索当前最优解的邻域,尝试找到更优的解,从而增加了算法的搜索宽度,改善了解的质量。多邻域搜索则通过搜索全局最优解的多个邻域来增加了算法的收敛精度。为验证其性能,将QCHIO应用到10种标准算例中与其他几种改进算法进行了对比分析,并通过显著性检验证明了QCHIO的优越性。最后将QCHIO应用到某发动机生产调度实例上,进一步证明了QCHIO的可行性和优越性。

关键词：冠状病毒群体免疫优化算法量子计算威布尔分布 β-登山多邻域搜索车间调度

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基于混合策略改进的鹈鹕优化算法

制造技术与机床 2024年第3期 85-93页

作者：苏莹莹任曼铜沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110044

针对鹈鹕优化算法求解精度低、稳定性不足、易陷入局部最优等问题,文章提出一种混合策略改进的鹈鹕优化算法(IPOA)。首先,为了增强种群的随机性和多样性,扩大种群的搜索范围,引入反向折射学习机制;其次,利用正余弦算法和鹈鹕算法融合,... 详细信息

针对鹈鹕优化算法求解精度低、稳定性不足、易陷入局部最优等问题,文章提出一种混合策略改进的鹈鹕优化算法(IPOA)。首先,为了增强种群的随机性和多样性,扩大种群的搜索范围,引入反向折射学习机制;其次,利用正余弦算法和鹈鹕算法融合,改进鹈鹕搜索猎物的方式,增强算法的局部搜索与全局搜索能力;然后,采用Levy飞行机制对鹈鹕位置进行更新,从而提高算法的搜索能力以寻找最优值;最后,引入自适应t分布变异算子,使用算法的迭代次数作为t分布的自由度参数来增强鹈鹕种群的多样性,避免算法陷入局部最优。通过12个标准测试函数对改进算法与海鸥优化算法、黑猩猩优化算法、鲸鱼优化算法、蛇群优化算法和基本鹈鹕优化算法进行测试比较,结果表明,IPOA具有更好的收敛速度和稳定性。最后将改进鹈鹕算法应用于压力容器设计优化问题,进一步证实改进后的算法具有较好的求解性能。

关键词：鹈鹕优化算法折射反向学习 Levy飞行正余弦算法 t分布变异