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An efficient multi-objective evolutionary algorithm for solving a collaborative disassembly sequence planning problem considering human–robot collaboration

delete2025-09-02
delete0
PRE
AI
张
张雪松 (Xuesong Zhang)
A
Amir M. Fathollahi‐Fard
D
Duc Truong Pham
Q
Qiang Zhao *
K
Kuan Yew Wong
田广东 封面图
田广东 (Guangdong Tian)
DOI:10.1007/s10479-025-06812-4delete
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摘要

摘要

En 中文
提高废弃产品(EOL)的回收效率对于促进循环经济至关重要。拆卸序列规划(DSP)是该过程中的关键技术。然而,传统的DSP依赖于手动执行的顺序操作,导致效率低下且劳动强度高,而完全自动化的机器人拆卸(无人工参与)难以独立完成任务。为解决这一问题,人机协作拆卸序列规划(HRCDSP)应运而生,其中人与机器人并行执行拆卸任务,以提高效率并降低劳动需求。尽管其具有潜力,但现有的HRCDSP研究通常假设确定性拆卸条件,忽略现实世界的复杂性,并倾向于完全拆卸,而实践中这往往并非必要。此外,当前研究尚未系统性地平衡拆卸时间、能耗和利润之间的权衡,从而限制了实际应用。为弥补这些不足,本文提出一个基于机会约束规划的、人机协作选择性拆卸序列规划(CHRCSDSP)问题。该方法将不确定性和选择性拆卸整合到HRCDSP决策中,使决策者在预定义置信水平下灵活平衡拆卸时间、能耗和利润。考虑到该问题的复杂性,提出了一种增强型多目标蜂群算法(EMOBA),融合强化学习和变邻域搜索(VNS)策略以提升解的性能。实验结果表明,CHRCSDSP在可行性和有效性方面优于纯人工和纯机器人拆卸,而EMOBA的性能优于其他先进算法。本研究增强了HRCDSP的实际应用性,为更高效的EOL产品回收做出贡献。
Keyword:
Disassembly sequence planning
Collaborative planning
Human–robot collaboration
Multi-objective optimization
Bees algorithm

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