针对一些传统下肢外骨骼机器人步态优化算法中的寻优精度低和收敛速度慢等问题,提出一种下肢外骨骼机器人步态优化算法,该算法采用粒子洗牌策略和复合形信息互通技术,保留了粒子群优化(Particle Swarm Optimization,pSO)算法与复合形交叉进化(Shuffled Complex Evolution,SCE)算法的优点,通过建立以机器人步态零力矩点(Zero Moment Point,ZMP)稳定裕度和每步驱动能耗为参数的多目标优化函数进行寻优,并在SolidWorks、ADAMS和MATLAB软件中进行联合对比测试,仿真表明:与PSO算法和SCE算法相比,采用PSO-SCE算法得到的机器人步态ZMP稳定裕度增大,驱动能耗平均值分别减小了18.4％和13.5％,机器人能够以较小的能量消耗实现稳定平滑行走.

Based on the operator’s competency index matrix, a two-layer mathematical model with the goal of maximizing the total competency of employees’ workstations is designed. The upper layer uses the Hungarian Algorithm to achieve the configuration of “strong employees”, and the lower layer uses the Hybrid Genetic Simulated Annealing Algorithm to achieve the configuration of “weak employees”. The results show that: compared with the traditional undifferentiated overall configuration. The double-level configuration based on the double-level mathematical model increases the employee competency difference ratio by 5.71%, which effectively embodies the idea of “strong leads the weak”.

近年来,分析字典学习开始逐渐应用于各种分类任务.然而,目前基于分析字典学习的分类方法大部分都只是追求训练阶段的更简单优化和测试阶段的更高速度,对字典的判别性研究较少.针对上述问题,本文构建了一种具有两层结构且受监督的任务驱动型分析字典学习(Task-driven analysis dictionary learning,TADL)模型,第一层结构中结构化的分析字典学习在降低了计算复杂度的基础上提高了T ADL模型的判别性;第二层结构利用迹商准则减小类内散度,增大类间散度,将分类问题转化为低秩约束的判别分析字典问题,从全局的角度出发,增强了本模型的鲁棒性.最后,通过与两个先进分类方法的对比,验证了T ADL模型的优势.

针对汽车制造企业入厂物流取货周期长、取货成本高等问题,提出一种"多层级循环取货模型".首先,通过系统聚类法对所有供应商进行区域划分;其次,运用Topsis法将同一区域的供应商分为一、二两个层级;最后,将第一层级供应商作为该区域的集货点,并运用蚁群算法规划各集货点的最优取货路径.结合某汽车制造企业实例,建立入厂物流成本和取货周期最优的数学模型,通过对比多层级循环取货和milk-run两种取货方案,验证了多层级循环取货模型的先进性和可行性.

在传统的机器人装配系统中,工业机器人只能以固定的姿态装配由输送线输送的工件.这种装配系统,由于物料输送系统误差大,很难满足产品高精度装配要求.随着机器人装配技术的发展,提出了多传感器协助机器人自动装配系统方案,它能有效地降低供料供料系统误差.在这种装配方案中,位移传感器依据零件表面特征快速示教机器人确定初始装配位姿.力传感器依据装配过程中测量的力、力矩信息,引导机器人精调装配位姿.最后结合一实例,来验证提出的装配系统的准确性和实用性.

为探索多型号产品供应链的经营策略,文中运用多智能体(Multi-Agent)建模仿真方法建立了多型号家用汽车供应链网络模型.以制造商Agent利润最大化为目标,分别采用刺激-反应学习机制和粒子群学习机制对模型进行演化分析.仿真表明:(1)采用刺激-反应学习机制,制造商的部分车型的销量会大幅降低,不利于追求多车型的制造商对多车型的推广,但总销量和利润均会提高.(2)采用粒子群学习机制,无论C1和C2如何组合,都难以同时得到销量和利润的最优.对于大众消费车型,可以选择加强C2,以"薄利多销"的策略拓展市场,提高销量.对于高端消费车型,可以选择加强C1,以"厚利适销"的策略制造精品,提高利润.(3)相对而言,采用粒子群学习机制的制造商能快速调整策略以应对市场变化,并且学习后策略更稳定.该研究对具有多型号产品的供应链管理具有实际的指导意义.

传统自动化螺丝锁付时,若工件姿态或螺纹孔位置不确定,则无法实现螺丝锁付.针对此类情况,提出一种利用激光位移传感器确定工件位姿及搜索圆孔特征中心点的方法,无需设计专用夹具,可应用于各种不同工件.同时以常见的环形组孔工件为例,设计搜索策略以获得螺纹孔精确位姿,并通过实验,证明方法的有效性.

为了提高地铁换乘站运作效率,增加行人换乘舒适度,减少突发事件发生时的疏散时间,基于社会力模型,采用仿真建模的方法,以某市中心地铁换乘站作为研究对象,模拟其运作流程,综合评估设施设备利用情况,提出引导路线优化以及设施改进的方案,并对紧急情况下的人群疏散方案进行优化.结果表明:优化后的引导路线使行人的总流程时间减少,拥堵现象得到改善;发生紧急情况时的疏散时间减少.该方法零风险情况下,使换乘站集散能力提高.

文章以西安市为对象对大型城市公交“扎堆问题”的原因进行了深入研究和分析,本次研究对西安市部分大型公交站进行了走访和蹲点观察,了解到公交扎堆问题现状比较普遍,根据现状并结合系统优化理念,分析得出了公交扎堆问题的根本原因,给出了可行性对策.本次研究对有效解决现阶段西安市交通拥堵、缓解交通压力有着十分重要的意义.

本文对原汁机消费者的生活形态进行了分类研究.通过消费者生活形态能比较准确地把握其群体特征和消费习性,进而设计出符合他们期望的产品.文中通过对多个现有设计案例的归类与分析,以关注和使用原汁机的青年族群为例,将原汁机消费者分为先锋体验型、健康安逸型、生活品质型、时尚追随型等四类典型人群,并分析生活形态对产品设计趋势的影响,探讨基于用户行为分析的理念、思路与方法,通过对产品设计中不同消费者生活形态研究的方法,以此基础提出原汁机产品的设计建议.

为解决履带钻机给进和回转两个回路相互干扰的问题,提高整机节能效果和可靠性,建立简化履带钻机LUDV液压系统原理图.以1 000N·m履带钻机为例,对相关技术参数进行匹配计算,利用AMESim软件搭建物理仿真模型,对LUDV液压系统流量欠饱和和饱和两种工况分别进行仿真,并对该LUDV液压系统动态特性进行研究,得到了LS反馈阀弹簧刚度和系统压差对该液压系统的影响.研究结果为LUDV液压系统在履带钻机中的应用提供了理论依据.

针对基于深度学习的人脸识别算法模型的单一尺度输入问题,以及人脸图像样本在输入模型过程中由尺寸放缩而导致人脸特征信息丢失问题,提出一种基于深度学习的多尺度轻量化的人脸识别算法.同时,鉴于现有人脸数据集的同一样本单一尺度的局限性,提出一种多尺度的人脸数据集.该算法首先建立一种单一尺度的人脸识别模型,然后通过空间金字塔池化结构实现模型的多尺度输入.再选用Maxout作为模型的激活函数,实现模型的轻量化.数据集首先建立距摄像机不同距离下的三个采集点,然后在每个采集点上采集不同角度的人脸图像,最后对采集到的人脸图像进行数据预处理和分类整理.实验结果表明,所提出的算法在距离条件变化的情况下取得较好的性能.

啤酒行业产量高、消费量大、垄断性强.而中小型啤酒厂一直面临生产自动化程度低,风味稳定性差等困境.在研究自动控制系统的基础上,设计了一种分布式控制系统(DCS)对啤酒糖化过程进行控制.系统以西门子S7-300PLC为控制核心,根据现场传感器和被控对象反馈信号进行相应的控制策略,使不同品质的麦芽都能产出高品质的糖化液.PLC以Profibus-DP为通讯方式与带有WinCC组态功能的上位机进行连接,通过计算机中SI-MATIC WinCC软件实现对啤酒生产过程的状态监控,从而在稳定啤酒风味的同时,减少人为操作的强度,提高了啤酒糖化生产的自动化水平.

Robotized assembly with high precision is increasingly required in critical applications for high-end products. Considering the complexity of a robotized assembly system, a systematic analysis of the error chain is important to assess the success of an assembly case and to propose a proper assembly strategy. In this paper, a robotized assembly system is studied by defining the key problems, identifying the key consisting, and addressing the key procedures. In particular, this paper proposes an assembly accuracy analysis model for analyzing the error chain of misalignment, which provides a system level assembly accuracy estimation and strategy planning. A practical case is studied with the proposed accuracy analysis method, which is further verified via assembly experiments.

针对某啤酒厂自动化系统现有数据集成方法,提出一种基于OPC标准的数据集成与通信构架.统一的技术规范既可以解决啤酒车间数据异构性的现状,提升啤酒生产的自动化程度,又可以实现车间到SCADA再到MES的垂直信息通信,提高了控制系统的实时性与开放性.最后,将OPC服务器与西门子PLC S7-300进行通讯组态,再由Simatic Wincc软件对现场数据进行监控测试,验证了OPC数据集成与通信的可行性.

在啤酒糖化生产过程,温度控制存在大滞后性和非线性变化的问题,造成了啤酒糖化生产控制系统的品质严重下降.在研究PID控制的基础上,提出了新的控制方法,即Bang-Bang+模糊PID控制.在此基础上,研究出以S7-300为硬件载体的新控制器,它结合了Bang-Bang控制和模糊PID控制各自的优点,很大程度上改善了温度控制系统的性能,提高系统的响应速度,控制精度及稳定性.最后,分别采用PID和Bang-Bang+模糊PID控制对系统的温度调节进行仿真,验证新控制器的优良特性.

触摸屏技术作为生产线自动监控系统当中的一项新技术,为提高生产管理水平起到了重要作用.组态技术以面向对象技术为主,能够将生产线的工作状态和运行位置准确的反映出来,已经被广泛的应用到自动化生产线监控系统当中.触摸屏及组态技术为自动化生产线监控系统实现人机交互,提供了实现了可能.本文将对触摸屏及组态技术在自动化生产线监控系统中的应用,进行深入的分析与探索.

核桃机械化加工是我国核桃生产业面临的急需解决的重要问题,而核桃破壳是核桃加工生产中重要的一步.介绍国内外核桃生产加工情况及设备现状,分析几种典型核桃破壳设备的结构特点及工作原理.对核桃破壳设备的研究方向提出了看法.

In the fruits and vegetables puffing process,there are interference and lag problems in the temperature of the heating tank. The interference and hysteresis caused the decline in quality of fruits and vegetables in extrusion machine temperature control system. This essay presented the quadratic performance index control method,which was proposed for parameter adjustment single neuron SNPID,and SNPID controller were designed by S7-300 PLC as the hardware carrier. The design of the controller improved the fruits and vegetables puffing temperature control system performance effectively,and advanced the system response speed,control precision and stability.

在果蔬膨化温度控制过程中,传统数字PID控制器在启动、停止或温度设定值增减幅度过大时,会因PID控制器的积分积累,引起控制系统较大超调,导致系统相对稳定性降低.针对此问题,提出了采用增量式积分分离PID控制算法,以SIMATIC S7-300 PLC为控制单元,采用SCL高级编程语言,开发了增量式积分分离PID控制功能块,并借助PLCSIM对程序进行仿真调试.该积分分离PID控制器的开发,减小了控制系统的超调量,改善了系统的动态特性.