基于多智能体强化学习的微装配任务规划方法

现有装配任务规划方式多为人工规划,存在低效、高成本、易误操作等问题,为此分析了微装配操作的任务特点,以及对微装配中多操作臂协作与竞争关系进行了详细分析,并提出多智能体强化学习中符合微装配任务特点的动作空间、状态空间以及奖励函数的构建方法;利用CoppeliaSim仿真软件构建合理的仿真模型,对已有设备进行物理建模;构建了基于多智能体深度确定性策略梯度算法的学习模型并进行训练,在仿真环境中对设计的状态、动作空间以及奖励函数进行了逐项实验验证,最终获得了稳定的路径以及完整的任务实施方案;仿真结果表明,提出的环境构建方法,更契合直角坐标运动为主要框架的微装配任务,能够克服现有规划方法的不足,能够实现可实际工程化的多臂协同操作,提高任务的效率以及规划的自动化程度。

冲击载荷下煤样能量耗散与破碎分形的长径比效应

为研究不同长径比煤样动态压缩下能量耗散规律和破碎分形特征,采用φ50 mm分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bars,SHPB)试验系统,以相同冲击气压0.35 MPa对直径50 mm,长径比分别为0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9和1.0的煤样进行单轴冲击压缩试验,定义了可判定应力平衡状态的指标——应力平衡系数ξ,发现了能量耗散的长径比效应并讨论了其与应力平衡的关系,分析了长径比和耗能密度对煤样破碎分形特征的影响。研究结果表明:不同长径比煤样应力-应变曲线形态基本一致,均包含弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段3个阶段,随长径比增加,曲线塑性阶段增大;根据应力平衡系数ξ确定煤样的临界长径比为0.6,低于临界长径比的试件易达到应力平衡,超过临界长径比试件将难以在破坏前达成应力平衡;煤样动态压缩破碎耗能与耗能占比的长径比效应表现为:随长径比增加分2个阶段,且其分界点接近临界长径比,各阶段内呈线性增加关系,阶段间呈台阶式下降;试件尺寸增加引起原生缺陷摩擦耗能增加和端部摩擦效应增强,超过临界长径比的试件应力达到峰值前其变形量降低形成了破碎耗能和耗能占比的台阶式下降;碎块平均粒径随长径比增大线性增加,但破碎块度分形维数呈线性降低;煤样的分形维数与耗能密度呈乘幂关系,耗能密度越大试样越破碎,但其破碎效率逐渐降低。

增强语义信息与多通道特征融合的裂缝检测

路面裂缝检测是用以判断道路安全与否的关键技术,由于裂缝的背景复杂多样,传统的裂缝检测算法难以准确检测裂缝。提出了一种增强语义信息与多通道特征融合的裂缝自动检测算法。网络整体为编码器-解码器结构,在编码器部分引入扩张卷积模块,扩大特征图有效感受野,整合图像上下文信息,增强特征语义表达能力,提高像素分类精度。在解码器部分搭建了一个基于注意力机制的多通道特征融合模块,利用高层全局注意力信息指导高层语义特征与低层细节特征的逐级融合,有利于恢复图像细节信息,进一步提升对裂缝的像素级检测精度。实验结果表明,在CRACK500公开数据集上训练的模型在测试集上取得72.5%的平均交并比(Intersection over Union,IoU)和96.8%的F1score,该模型直接用于CrackForest数据集测试,平均IoU和F1score分别提升2.0个百分点和1.1个百分点,表明模型具有很好的泛化性能,可用于复杂道路场景下的裂缝检测与质量评估。

结合密集注意力和并行上采样的遥感图像道路分割

针对高分辨率遥感图像中道路背景信息复杂且细节信息易丢失导致分割精度低的问题,本文提出一种结合密集注意力和并行上采样的遥感图像道路分割网络.在U型网络编码器-解码器的中间部分设计了密集空洞空间金字塔注意力模块,其中空间注意力分支可扩大有效感受野并获取密集的多尺度空间信息,通道注意力分支有利于提取全局信息并增强通道间的相关性,结合空间和通道注意力建立全局上下文依赖关系,减少背景信息的干扰;在解码器部分提出多路并行上采样模块,将不同尺度的特征图进行通道衰减后上采样恢复到原始图像大小,并行的特征图增强了分割模型结合多层次特征的能力,且更有利于道路细节信息的保持.实验结果表明,本文方法在DeepGlobe数据集上测试的召回率、准确率、精准率和F1-score分别达到0.805、0.994、0.821和0.803,各项指标以及分割效果均优于目前主流的遥感图像道路分割算法.

采用射流冷却的撕碎机刀具热特性仿真分析

针对撕碎机刀具长时间工作后因温度过高而导致其使用寿命下降的问题,将射流冷却技术应用了到撕碎机刀具中,通过冷却介质冲击撕碎机刀具表面进行了强制对流换热,从而降低了刀具温度。提出了一种新型撕碎机刀具结构,并基于该结构建立了在空气和水两种不同射流介质下的三维冷却模型;利用Fluent软件,选择合理的计算区域和边界条件,采用标准k-ε湍流模型,分析了不同冷却方式对撕碎机刀具热特性的影响。研究结果表明:该冷却系统采用水射流冷却能有效控制刀具温升,改善刀具温度的不均匀性;不同射流口压力下刀具的热特性仿真研究,可指导实际撕碎机刀具冷却系统参数的选取。

污泥页岩陶粒焙烧制度影响因素的研究

本篇文章当中所研究的污泥页岩陶粒焙烧主要采取的原料是污水处理厂所产生的污泥,以及适量的页岩,将二者掺和在一起制备污泥页岩陶粒,并且笔者主要就不同的污泥掺入量以及不同的预烧制度,包括烧成制度对陶粒的影响进行了简要的分析,以堆积的密度以及一小时的吸水率作为评价指标来确定污泥页岩陶粒在不同配比的情况下所产生的最佳的焙烧制度,通过研究结果可以发现,使用实验当中所采取的页岩作为辅助的原料,污泥的含水量以 75%来计算,这二者掺和在一起的最高掺和量能够达到 60%,可以烧制的陶粒的密度等级为 300 级到 500 级之间。

掘锚机掘进配套运输系统研究

为了提高掘锚机掘进系统的掘进及矸石运输安全及效率,介绍了连续运输和间断运输两种出煤方式,在安全性、运输效率、人工成本和设备使用等方面对两种运输方式开展详细的对比分析,找出两种运输方案的优缺点和适用条件、范围。研究结果表明:与间断运输相比,连续运输安全隐患少、运输效率高、人工成本低、设备故障率小,适用于掘锚机快速掘进系统的配套运输系统。同时,掘锚机掘进配套运输系统的选择需要综合考虑工作面设备配套安装、设备搬家倒面时长及周期、瓦斯防治、企业现有设备配套、安全管理、生产组织等因素。

煤矿事故隐患排查管控体系与智能化云服务平台

煤矿事故给人的生命及财产安全造成极大威胁,煤矿企业的安全生产则是煤炭资源开发能持续、稳定、健康发展的关键因素.隐患排查作为矿山企业风险预控的重要手段已成为国家和企业开展安全监管和管理的重要抓手.结合目前蓬勃发展的大数据前沿技术,该平台以云计算服务为背景,开展了在云服务环境下的定量化隐患排查管控方法体系和安全生产隐患排查的基础理论研究,并进行了示范应用,保障煤炭行业安全健康发展.