森林工程

作者：张加成,张森,刘玉童,黄辉,赵辉

单位：；东北林业大学 机电工程学院，哈尔滨 150040；

关键词：柔性夹持器,木勺毛坯捆,有限元分析,BO-RF随机森林,SHAP分析,遗传算法,多目标优化,应变能

基金：木勺生产线上下料机械手技术开发(HKF220400021)

针对木勺模压工艺中人工浸水效率低、木勺毛坯易损的问题，设计一种面向木勺毛坯捆抓取的自适应柔性夹持器。结合有限元分析软件，开展优化试验方案的设计。提出基于超参数优化的贝叶斯优化算法（Bayesian optimization，BO）-随机森林（random forest，RF）方法（BO-RF），构建柔性夹持器应变能的回归预测模型，并运用可解释性机器学习方法（SHapley Additive exPlanations，SHAP）从全局和单个样本层面对模型进行可解释性分析。基于该预测模型，以最大上表面应变能和最小整体应变能为优化目标，应用遗传算法开展柔性夹持器的优化设计，并计算基于BO-RF模型的多目标帕累托（Pareto）前沿。仿真结果验证所提建模与优化方法的有效性和可行性。

来源：2026年第1期

《森林工程》期刊编辑部

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