基于迁移学习的装载机铲装作业阻力预测方法及装置

    公开(公告)号:CN116629135A

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202310655034.3

    申请日:2023-06-05

    摘要: 本发明公开了一种基于迁移学习的装载机铲装作业阻力预测方法及装置,获取采用全连接神经网络构建并在源域工况下训练得到的源域模型,构建目标域模型,并且在目标域模型和源域模型之间存在若干隐藏层中的至少一个隐藏层参与共享参数;根据共享参数的隐藏层的不同建立目标域模型与源域模型之间迁移学习的正交试验,得到不同的模型迁移构建参数;采集目标域工况下的训练数据,在不同的模型迁移构建参数下采用目标域工况下的训练数据对目标域模型进行迁移学习训练优化,得到装载机铲装作业阻力预测模型;利用装载机铲装作业阻力预测模型预测在目标域工况下的铲装作业阻力,能提高装载机作业阻力预测模型的适用工况范围。

    一种用于装载机铲装作业的阻力预测方法和装置

    公开(公告)号:CN115030250B

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN202210666713.6

    申请日:2022-06-14

    摘要: 一种用于装载机铲装作业的阻力预测方法和装置,包括1)采集铲掘前物料表面的三维点云数据,铲掘过程中装载机举升油缸位移、转斗油缸位移、车速大小和空间方位,动臂、连杆、铲斗转动的角度以及销轴和连杆的应变值;2)根据采集的数据获取铲掘过程中铲斗齿尖的运动轨迹P、铲斗齿尖的速度V、铲斗齿尖相对于物料表面的运动轨迹S和铲装作业阻力F;3)利用步骤2)获取的数据构建训练数据D,并对训练数据D进行归一化和滤波处理;4)利用回归算法对处理后的训练数据D构建输入与输出之间的回归模型得到作业阻力预测模型;5)利用作业阻力预测模型预测铲装作业阻力;本发明能够准确预知装载机按不同铲掘轨迹作业过程中的作业阻力值,提高工作效率。

    一种用于装载机铲装作业的阻力预测方法和装置

    公开(公告)号:CN115030250A

    公开(公告)日:2022-09-09

    申请号:CN202210666713.6

    申请日:2022-06-14

    摘要: 一种用于装载机铲装作业的阻力预测方法和装置,包括1)采集铲掘前物料表面的三维点云数据,铲掘过程中装载机举升油缸位移、转斗油缸位移、车速大小和空间方位,动臂、连杆、铲斗转动的角度以及销轴和连杆的应变值;2)根据采集的数据获取铲掘过程中铲斗齿尖的运动轨迹P、铲斗齿尖的速度V、铲斗齿尖相对于物料表面的运动轨迹S和铲装作业阻力F;3)利用步骤2)获取的数据构建训练数据D,并对训练数据D进行归一化和滤波处理;4)利用回归算法对处理后的训练数据D构建输入与输出之间的回归模型得到作业阻力预测模型;5)利用作业阻力预测模型预测铲装作业阻力;本发明能够准确预知装载机按不同铲掘轨迹作业过程中的作业阻力值,提高工作效率。

    一种用于工程机械旋转轴扭矩的测量方法

    公开(公告)号:CN113790838A

    公开(公告)日:2021-12-14

    申请号:CN202111027638.0

    申请日:2021-09-02

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: G01L3/10

    摘要: 本发明提供了一种工程机械旋转轴扭矩测量方法,包括如下步骤:(1)制作免标定扭矩测量传感器;(2)基于正交试验设计方法,开展不同结构类型的免标定扭矩测量传感器仿真建模,并将免标定扭矩传感器固定到仿真轴上,对仿真轴施加不同扭矩,进行免标定扭矩传感器传递效率η寻优的有限元仿真分析,寻找最佳的结构参数组合,并进行台架试验的验证,进而获得性能最优的免标定扭矩传感器的结构参数以及扭矩换算公式;(3)开发免标定扭矩测量传感装置和扭矩遥测接收装置。本发明设计的方法省去了传统应变片测量方法之前必须进行的高成本标定试验,避免了繁琐的标定过程,提高了工程机械传动轴扭矩的采集效率,促进装载机自主化、智能化发展。

    一种用于工程机械旋转轴扭矩的测量方法

    公开(公告)号:CN113790838B

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202111027638.0

    申请日:2021-09-02

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: G01L3/10

    摘要: 本发明提供了一种工程机械旋转轴扭矩测量方法,包括如下步骤:(1)制作免标定扭矩测量传感器;(2)基于正交试验设计方法,开展不同结构类型的免标定扭矩测量传感器仿真建模,并将免标定扭矩传感器固定到仿真轴上,对仿真轴施加不同扭矩,进行免标定扭矩传感器传递效率η寻优的有限元仿真分析,寻找最佳的结构参数组合,并进行台架试验的验证,进而获得性能最优的免标定扭矩传感器的结构参数以及扭矩换算公式;(3)开发免标定扭矩测量传感装置和扭矩遥测接收装置。本发明设计的方法省去了传统应变片测量方法之前必须进行的高成本标定试验,避免了繁琐的标定过程,提高了工程机械传动轴扭矩的采集效率,促进装载机自主化、智能化发展。

    一种用于装载机铲装满斗率预测的建模方法和系统

    公开(公告)号:CN115062422A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210464257.7

    申请日:2022-04-29

    申请人: 厦门大学

    摘要: 本发明公开了一种用于装载机铲装满斗率预测的建模方法,包括:采集铲掘前物料表面的三维点云数据,铲掘过程中装载机举升油缸位移、转斗油缸位移及车速大小和空间方位,铲掘完成后斗内物料的体积;根据物料表面的三维点云数据以及铲掘过程中装载机举升油缸位移、转斗油缸位移、车速大小和空间方位,获取估计满斗率;利用铲掘完成后斗内物料的体积,得到准确满斗率;利用回归算法对获取的估计满斗率和准确满斗率进行拟合,得到满斗率预测模型;利用满斗率预测模型,获取满足一定满斗率值的铲掘轨迹;本发明能够准确预知装载机按不同铲掘轨迹作业后的铲装满斗率,提高装载机自主铲装的效率,有助于推进装载机无人驾驶的发展。

    一种轮式装载机铲装作业轨迹采集方法和系统

    公开(公告)号:CN113739793A

    公开(公告)日:2021-12-03

    申请号:CN202110943045.2

    申请日:2021-08-17

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: G01C21/12

    摘要: 一种轮式装载机铲装作业轨迹采集方法和系统,包括如下步骤:1)根据装载机工作装置的反转六连机构设置坐标系及各个铰接点坐标,根据装载机工作装置固定设计参数设置相对坐标;2)实时采集举升油缸位移、转斗油缸位移及车速大小和空间方位;3)将采集得到的数据预处理,并通过从初始位置装载机中心到铲斗齿尖的D‑H坐标系总变换矩阵,计算并显示出实时装载机工作装置的作业轨迹。本发明基于运动学原理计算装载机的实时作业轨迹;采集装置数据传输高效、实时,该采集方法及装置经过实车测试,可靠性高,数据稳定性良好。保证了装载机作业时作业轨迹的有效性,为装载机未来自主作业提供了稳定可靠的数据支持。

    一种动态环境下的物体辨识与定位方法

    公开(公告)号:CN112668585B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202011347238.3

    申请日:2020-11-26

    申请人: 厦门大学

    摘要: 一种动态环境下的物体辨识与定位方法,包括:1)获取作业环境的图像作为训练库进行处理并分类成训练集、验证集和测试集;2)将训练集输入改进的Faster‑RCNN深度学习模型进行训练,再将验证集和测试集输入进行验证和测试,得到目标物体特征模型;3)获取全局地形和全局位置信息,处理后输入目标物体特征模型获得全局静态物体辨识信息;4)获取局部地形与局部位置信息,处理后输入目标物体特征模型获得局部动态物体辨识信息;5)采用目标特征提取与图像融合方法实现全局静态物体辨识信息与全局位置信息、局部动态物体辨识信息与局部位置信息的融合,得到工程机械集群作业动态环境下的物体辨识与定位信息。本发明能实现全局作业环境下的动态物体辨识与精准定位。

    基于Modelica的液压挖掘机能量传递精准模型构建方法

    公开(公告)号:CN113779786B

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202111005819.3

    申请日:2021-08-30

    申请人: 厦门大学

    IPC分类号: G06F30/20 G06N3/126

    摘要: 本发明公开一种基于Modelica的液压挖掘机能量传递精准模型构建方法,该方法包括如下步骤:首先,将挖掘机能量传递系统分解得到系统模型、子系统模型、部件模型和元件模型;然后,构建元件模型封装为部件模型库,元件模型库和部件模型库形成子系统模型;对子系统模型建立液压挖掘机能量传递系统模型;然后,开展部件台架试验,基于台架试验获取关键模型的修正参数,最后,开展在役运行数据采集与特征参数提取,融合台架试验数据与在役运行数据,采用优化算法进行系统级模型修正与验证,构建液压挖掘机能量传递精准模型。本发明所构建的能量传递模型具有层次化、可重用和可扩展性,极大提高建模效率;且能够更加精准、真实反映能量传递关系,有利于液压挖掘机能耗分析与节能降耗。