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期刊信息/Journal information
机床与液压
机床与液压

闵新和

半月刊

1001-3881

jcy@gmeri.com;jybjb@163.net

020-32385312

510700

广州市黄埔区茅岗路828号

机床与液压/Journal Machine Tool & Hydraulics北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志是国内外公开发行，中文核心科技期刊，中国期刊光盘版源刊，《中国学术期刊文摘》源刊，我国科技论文统计分析用刊。主要介绍液压、气动和控制技术，及其在工厂生产制造、机电工程设计、工程机械中的应用情况；同时也介绍设备使用维修和技术改造、开发方面的最新科研生产成果。此外，本刊还经常报道机电行业技术有关领域的专题综述，技术讲座，国内外发展动态及最新信息。内容坚持理论与实际、普及与提高、国内与国外相结合的原则，具有新颖性、先进性和实用性。是科研院所和企事业单位宣传企业形象的理想窗口，读者是遍布全国的科研、工程技术人员，工厂的技术人员，设备管理、维修人员，企业管理干部，经营促销人员，大专院校师生等。
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    多目标复合可视性约束下的机械臂无模型标定位姿研究

    苏瑞蒋周翔秦鹏举宋鹏程...
    1-7,49页
    查看更多>>摘要：与基于模型的机械臂标定方法相比,无模型标定方法具有算法简洁和线性化误差小的优点,但这种方法需要在多个机械臂姿态下同时采集各连杆表面的靶标位姿,因此其可视性同时受视场角狭窄、靶面方向异常以及臂体遮挡的影响,增加测量位姿的构造难度.为此,提出一种基于多目标视觉的复合可视性约束下的机械臂无模型标定位姿遴选方法.依据机械臂连杆参数及轮廓尺寸,生成贴合其等效模型的有向包围盒树,并依据臂体外形特征设定各连杆靶标固连位姿.在此基础上,分别建立靶标角点被包含判据、靶面法向夹角判据以及各包围盒与靶面视锥干涉判据,将其融合为多目标复合可视性约束条件,该算法可在既定工作轨迹下遴选出全体靶标均为可视的机械臂位姿.最后,通过搭建实验台验证所提方法的有效性.实验结果表明:该方法对臂体与靶面的遮挡关系判断精准,靶标在所选位姿处可视性良好,满足机械臂实时无模型标定方法对于多靶标位姿同时采集的需求.

    机械臂多目标视觉有向包围盒树实时标定碰撞检测

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    基于轨迹优化的机器人数字孪生系统

    张跃飞李琰苏宇锋
    8-13页
    查看更多>>摘要：研究6R机器人的时间最优轨迹规划.采用牛顿-欧拉法建立机器人动力学模型;机器人末端路径采用多项式插值,通过动力学和运动学约束情况下的相平面法获得时间最优轨迹数据.针对机器人手动示教存在的精度不稳定、编程时间长、机器人工作效率低的问题,研发基于OpenGL和C#的数字孪生系统.将轨迹优化算法应用于该系统,实现了机器人离线示教、轨迹规划、离线仿真和在线控制.最后在ZRRT-608机器人上验证了该系统和时间最优轨迹规划算法,结果表明机器人作业时间达到最短.

    轨迹优化离线编程数字孪生

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    高压输电线软体巡检机器人磁致动机制及PI滑模控制研究

    徐显金张奕康颜海峰刘兰兰...
    14-21页
    查看更多>>摘要：为解决高压输电线刚性悬臂巡检机器人尺寸大、笨重、越障不灵活、效率低等问题,设计一种高压磁致动软体巡检机器人,利用载流线圈在高压直流环形磁场中受到的安培力驱动软体机器人以柔顺和蠕动方式高效灵活地跨越多种障碍物.对该机器人进行本体构型设计并分析其工作姿态,实现稳定巡检功能;对磁致动驱动器进行理论设计和分析,利用Comsol仿真软件对其所需驱动力进行仿真,验证理论的可实行性;通过拉格朗日法对高压磁致动软体巡检机器人进行动力学建模,构建系统动力学方程,获取机器人的关节角度、速度、加速度之间的关系;最后,通过MATLAB利用基于PI滑模控制法对简化后的高压磁致动软体巡检机器人动力学模型实行速度和角速度高精度追踪仿真.仿真结果表明:在滑模控制下,角度在1.5s追踪上理想信号,角速度在0.3 s后追上理想信号,证明基于PI的滑模控制器能够实现对高压磁致动软体巡检机器人的有效控制.

    高压输电线软体巡检机器人磁致动动力学建模PI滑模控制

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    模块化管道焊接机器人结构设计与分析

    罗雨叶朔朔许耀波焦向东...
    22-29页
    查看更多>>摘要：针对城市供水管网铺设时操作空间狭小、人工焊接效率低、质量不稳定等问题,设计一种模块化管道焊接机器人.采用模块化设计方法,完成焊接机器人的机械结构设计,主要包括焊接行走底盘、焊枪姿态调整机构和可调柔性导轨3部分.运用D-H参数法建立机器人运动学方程,基于蒙特卡罗法对该机器人的可视化工作空间进行仿真分析.最后进行模块化管道自动焊接工艺实验和施工现场应用.实验结果和施工现场应用结果表明:该机器人能够完成对应壁厚钢管的全位置焊接任务,焊接过程稳定且焊缝成形良好.

    全位置焊接机器人模块化结构设计空间仿真分析实验验证工程应用

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    基于TRIZ的全断面铺锚支机器人结构创新设计

    何涛郑浩骆元庆方思源...
    30-35页
    查看更多>>摘要：为解决煤矿巷道掘进过程中支护、铺网、钻孔及锚固等工序自动化水平低、难以高效协同等技术难题,基于TRIZ理论,开展全断面铺锚支机器人的结构创新设计.通过九屏分析法、功能模型图与因果轴分析得出现有铺锚支机器人效率不足的根本原因,并综合运用技术矛盾法、物理矛盾法以及76种标准解等方法,设计出新型全断面铺锚支机器人结构,进而通过ADAMS-AMESim联合仿真,开展其关键迈步式自移支架的机液耦合分析.结果表明:全断面铺锚支机器人具备迈步行走、铺网、支护、锚固、钻孔的平行作业;迈步式自移支架工作时推移缸的最大推架力为10 940 N,最大拉架力为18 510 N,实际位移与理想位移误差满足设计要求.

    铺锚支机器人TRIZ理论ADAMS-AMESim联合仿真迈步式自移支架

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    面向管道检测的连续体机器人主从控制研究

    孙杰齐飞张恒李宵灵...
    36-42页
    查看更多>>摘要：针对遥操作技术在连续体机器人应用中存在可移动性差、环境适应能力低与价格高昂等问题,提出一种连续体机器人主从控制方案.在常曲率圆弧假设下基于几何分析法建立连续体机器人的运动学模型,并在MATLAB软件中采用蒙特卡罗法对其工作空间进行仿真分析;建立主手关节空间与从手关节空间之间的映射模型,并提出一种基于主从映射模型的连续体机器人控制方法;最后搭建连续体机器人样机平台,分别通过运动控制实验、主从跟随实验和模拟管道通过实验对建立的运动学模型和主从控制方法进行验证.实验结果表明:连续体机器人具有较好的轨迹控制性能,验证了主从控制方法的有效性和准确性,满足了连续体机器人在管道内检测过弯的控制需求.

    连续体机器人主从控制管道检测

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    基于碰撞检测的双机械臂避障路径规划

    刁慧陈桂曹飞虎马俊哲...
    43-49页
    查看更多>>摘要：针对协同作业的双机械臂系统,提出一种不依赖于外部传感器和无需动力学建模的实时避障路径规划方法.基于运动学和混合包围盒法简化机械臂模型与障碍物,经投影相交法快速判断干涉的可能性,将碰撞检测转化为求解最短距离,再结合速度场以及添加虚拟约束点和考虑障碍物边界来改进传统人工势场法.最后,通过MATLAB-CoppeliaSim联合仿真验证包含静态和动态障碍物的碰撞检测算法.结果表明:该碰撞检测算法适应动、静两种复杂障碍物环境,通用性较高,生成的避障路径能够跳出极小值和实现目标可达,有效保障人机交互及设备的安全性.

    双机械臂碰撞检测算法改进人工势场法避障路径规划

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    基于对决深度Q网络的机器人自适应PID恒力跟踪研究

    杜亮梅雪川
    50-54页
    查看更多>>摘要：为确保机器人与环境接触时能保持稳定的接触力,基于对决深度Q网络设计一种自适应PID控制恒力跟踪算法.分析机器人与外界的接触过程,并构建基于PID算法的机器人力控制器;提出基于对决深度Q网络的自适应PID算法,以适应外界环境的变化,该算法利用对决深度Q网络自主学习、寻找最优的控制参数;最后,通过Coopeliasim与MATLAB软件平台展开机器人恒力跟踪实验.仿真结果表明:提出的基于对决深度Q网络的自适应PID算法能够获得较好的力跟踪效果,验证了算法的可行性;相比于深度Q网络算法,力误差绝对值的平均值减少了 51.6％,且收敛速度得到提升,使机器人能够更好地跟踪外界环境.

    机器人恒力控制自适应PID控制对决深度Q网络

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    基于分解插补和拐角平滑的机械手轨迹规划

    李瑞芳苏琦杨付
    55-61页
    查看更多>>摘要：为了实现工业机械手高速高精度加工的目标,提出一种基于分解插补和可控拐角平滑的轨迹规划方法.对工业机械手关节坐标系插补存在的问题进行研究,分析在工件坐标系中进行轨迹插补的必要性;提出一种基于分解方法的工件坐标系插补方法,通过将位置命令分解到笛卡尔坐标,姿态命令分解到球坐标,实现工作空间中的轨迹插补,从而生成高精度线性轨迹;其次,提出一种新的运动学可控拐角平滑策略,通过在关节空间的拐角处使用3段式恒定加加速度曲线来生成平滑的轨迹,可通过改变拐角持续时间来控制由此产生的拐角误差;最后,在6DOF机械手上进行了多段刀具路径测试.结果表明:文中方法能够在3.886 s内以0.01 mm的误差有效地实现刀具的线性运动,并在0.5 mm的自定义公差范围内生成每个拐角处的平滑轨迹,从而实现机械手的高速、高精度加工.

    机械手加工轨迹规划分解插补工件坐标系拐角误差

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    自适应绳索驱动并联机器人构型优化设计研究

    尹田刘芳华
    62-68页
    查看更多>>摘要：不同绳索驱动并联机器人的构型设计将产生不同的工作空间和灵活特性.提出一种自适应绳索驱动并联机器人结构模型,该结构模型可以在不增加运动冗余的情况下,通过绳索缠绕修改末端执行器的粘接点,提出的机器人可以被动重构为多种构型.基于重构条件,提出自适应原理,建立自适应绳索驱动并联机器人的运动学模型和静力平衡模型.通过定义工作空间和灵活性指标,对自适应粘接点进行比例优化.结果表明这种设计具有更大的工作空间和更好的灵活性.

    绳索驱动并联机器人工作空间末端执行器优化设计

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