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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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    可重构3-RPR平面并联机构的静刚度研究

    黄宁宁尤晶晶陆祎萌王澍声...
    1-6页
    查看更多>>摘要：以 3-RPR平面并联机构为研究对象，通过设计一种在驱动、被动和锁定 3 种状态之间相互切换的移动副和转动副锁定装置，实现机构的重构。对重构前、后机构的静刚度特性进行理论建模和软件仿真。通过锁定任意两个运动副的方式，实现机构的拓扑重构。根据动平台的运动状态对锁定方式进行分类，并建立机构的反向运动学模型。对机构的雅克比进行推导，并基于虚功原理，推导静刚度矩阵。最后，对重构前、后的机构进行静力学虚拟实验，对比分析实验数据。结果表明:拓扑重构可以提升平面并联机构的静刚度性能。特别地，动平台做定轴转动时，其静刚度的提升效果尤其明显。这为少自由度可重构并联机构的性能评价和参数优化提供了理论依据。

    并联机构拓扑重构雅克比静刚度虚功原理

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    基于改进蝴蝶搜索算法的六自由度机械臂路径规划

    秦鹏博李长勇贾万君
    7-13页
    查看更多>>摘要：针对目前机械臂路径规划的主流算法，如RRT算法、蝴蝶算法和人工势场法等在全局搜索时易遇到寻优精度低、收敛速度慢，在局部搜索时易陷入局部最优解等问题，提出一种改进蝴蝶搜索算法。针对基本蝴蝶算法在种群初始化时添加了Cubic映射，在进行全局和局部搜索时加入非线性惯性权重系数和融入樽海鞘群算法，在确定最优解后加入了柯西变异，以此来提高算法收敛速度和寻优精度等问题。通过MATLAB构建六自由度机械臂和三维空间障碍物的三维模型，并进行仿真实验。结果表明:改进后的蝴蝶算法增强了收敛速度和寻优精度。最后进行了真机实验，验证了改进后的蝴蝶算法能够快速实现机械臂的路径规划。

    六自由度机械臂蝴蝶算法樽海鞘群算法Cubic映射柯西变异路径规划

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    螺旋驱动可变径管道机器人设计与实验研究

    李惟骞张晓龙宋进张檠...
    14-22页
    查看更多>>摘要：针对目前管道清洗机器人存在的通过性差、结构复杂、适应范围单一的问题，设计一款基于螺旋驱动原理的具有自适应变径的轮式气动管道清洁机器人。该机器人由前部螺旋行走机构、清洗机构、中间动力输送机构、后部支撑行走机构组成，可适应 360～440 mm的管道。简述该机器人的整体结构和工作原理;通过建立机器人简化模型，分析机器人在弯管内的通过性;对机器人在垂直管道内的平衡状态进行静力学分析，得到支撑气缸与气动马达的选型参数;通过ADAMS软件模拟机器人运动状态，对机器人在管道内位移轨迹和接触力进行分析，仿真结果表明机器人可顺利通过弯管;最后通过样机试制并进行了行走实验，验证了机器人结构设计的可行性和合理性。

    螺旋驱动管道机器人可变径轮式气动控制

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    虚拟TCP设置及其在机器人数字化编程与加工中的应用

    林长鸿夏子瑜孙健冬黄沅松...
    23-27页
    查看更多>>摘要：数字化制造中，机器人加工装备在数字化空间中实现轨迹生成、优化和加工仿真，需要利用TCP坐标系对轨迹进行转换并实现与实际加工一致的轨迹运动仿真，提高加工精度。当机器人采用工件在手的作业方式时，其TCP坐标系和轨迹点同时处于机器人末端，无法驱动机器人运动。通过设置虚拟TCP坐标系并利用虚拟TCP坐标系与轨迹点重合的约束条件，统一工件在手和工具在手的轨迹转换方法。在运行轨迹点时，机器人的TCP坐标系依次与转换后的轨迹点重合，保证仿真过程与机器人实际加工过程的一致。通过设置多个虚拟TCP坐标系，可以对相同轨迹点进行复用，提高编程效率。为验证虚拟TCP坐标系设置的正确性，分别在机器人铣削和磨削加工的数字化空间中设置虚拟TCP坐标系，通过对实际产品的加工，验证了两个空间中轨迹运行的一致性。通过调整数字化空间中的虚拟TCP位置，其磨削精度可以达到0。15 mm。

    数字化空间虚拟TCP坐标系轨迹转换机器人加工

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    新型2URU-2RSS并联机器人机构运动学分析多目标优化

    王娜于敏张永选李强...
    28-38页
    查看更多>>摘要：提出一种半对称的 2URU-2RSS并联机器人机构，该机构由 4 条支链构成，结构紧凑且具有较好的转动性能。根据方位特征集理论研究机构的运动性质和自由度性质。基于杆长约束条件，建立运动学方程，得出位置正解和逆解，并以2 组数值算例分析验证运动方程解的正确性。同时通过规划空间的螺旋线运动，研究驱动副φi 的变化，以此验证机构的运动性能。利用雅克比矩阵确定正、逆向奇异构型，并分析机构的理论工作空间以及可达工作空间内的动平台最大、最小转动角的空间分布图谱。研究不同结构参数对性能的影响趋势。最后，提出任务工作空间内的整周回转能力利用率作为反映实际转动能力评价指标，建立任务工作空间利用率η和整周回转能力利用率μ作为优化目标。选择NSGA-II算法得到Pareto最优尺度参数解，并进行算例分析验证目标模型的有效性。结果表明:任务工作空间内的整周回转能力指标最高可达 99%以上，任务工作空间利用率最高可以提升至 40%;机构的整体性能得到极大改善。

    并联机器人运动学理论工作空间任务工作空间转动能力评价指标

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    基于多准则决策与GO法的工业机器人可靠性评估方法研究

    朱娟娟蔡星娟
    39-45页
    查看更多>>摘要：工业机器人设计阶段故障数据缺乏，给系统可靠性评估带来困难。针对此问题，提出一种基于多准则决策(MCDM)与GO法相结合的可靠性评估方法。建立相似性评价模型，在MCDM分析过程中，用云模型定量表示决策专家的评价值，消除评价过程中随机性和模糊性的影响，得到关键部件的可靠性修正系数。对相似产品可靠性进行修正，实现关键部件可靠性的准确分析。建立工业机器人系统的可靠性GO图模型，以此为基础，建立工业机器人整机系统可靠性计算模型，实现系统可靠性的准确分析。最后通过实例对所述方法的操作过程进行说明，实现了对工业机器人可靠性评估。

    多准则决策工业机器人可靠性GO法

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    基于视觉驱动的船舶小组立智能焊接机器人自适应控制系统设计

    王康杰房咨辰
    46-52页
    查看更多>>摘要：为提高船舶小组立自动化焊接水平，提出一种基于视觉驱动的智能焊接机器人自适应控制系统。使用环境感知模块进行全域信息感知，分散式多点采集目标信息实现综合定位。在深入探究工件自适应决策算法和多向动态规划算法的基础上开发出一套面向船舶小组立工件的自适应控制系统，并结合机器人实时位姿信息与局部环境信息进行目标跟踪。该系统可根据系统决策规划，匹配对应工艺参数，实现机器人自主编程。搭建一套船舶小组立焊接工作站，并以含两条 300 mm角焊缝的小肘板工件为例进行试验验证。结果表明:该焊接工作站针对该焊接对象的生产节拍约为 84。5 s/件，说明该系统可以适应多种小组立工件，实现高质量的自动化焊接。

    船舶小组立智能焊接工业机器人在线自适应视觉驱动

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    基于ANSYS及COMSOL的变压器内部检查机器人多物理场仿真及运动计算

    冯玉辉赖悟行高超宋兵...
    53-59页
    查看更多>>摘要：针对一种需要在封闭、充满变压器油介质、空间狭窄、无照明的环境中完成异物检测及清理任务的变压器内部检查机器人，对其在潜油运动下的流场、热场等多物理场进行仿真分析，并对螺旋桨推力进行仿真计算，同时通过有限元方法计算螺旋桨旋转时产生的气泡体积。最后，计算机器人在油液中运动时的整体受力情况。仿真结果表明:变压器内部检查机器人在承受一定应力情况下仍能正常运行;同时推进器螺旋桨能提供足以使机器人本体正常运动的推力，且在旋转过程中生成的气泡不会影响变机器人的正常工作。

    变压器内部检查机器人多物理场螺旋桨推力气泡体积

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    低温工况滑阀副摩擦力工作特性研究

    高飞潘鹤王洋郝新娟...
    60-67页
    查看更多>>摘要：低温环境对航空液压系统提出了很多挑战，航空液压阀由多个精密机械部件组成，由于不同部件的材料及热处理工艺不同，其低温环境下的热胀冷缩性能也不同，进而导致液压阀摩擦副摩擦力显著增加，容易出现运行卡滞现象。现阶段低温下滑阀摩擦性能相关研究比较少，尤其在低温环境等特定工况下，滑阀副的摩擦性能还需要更深入的研究。以低温环境下液压滑阀摩擦力为研究对象，对液压滑阀摩擦力进行了理论分析和试验研究，运用微凸体模型和牛顿内摩擦定律对滑阀中摩擦副的摩擦力进行建模分析，并搭建低温试验台分别对热冲击工况下的阀芯阀体摩擦力进行了试验研究。结果表明:所提出的摩擦力模型能够反映低温环境滑阀副摩擦力变化趋势，能够帮助分析和预测极端低温环境下滑阀副的摩擦力特征，可对低温环境下液压滑阀的设计和应用提供参考。

    低温环境滑阀副摩擦力液压阀

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    三油口轴向柱塞泵的结构设计与特性分析

    冯俊鹏王君周文韬曾川...
    68-75页
    查看更多>>摘要：针对泵控差动缸的流量不对称问题，研究具有 3 个配流窗口的轴向柱塞泵的非对称配流原理，并基于此原理利用剩余压紧力设计新型配流盘结构，通过PumpLinx仿真与实验验证相结合的方法对泵的性能进行研究，分析过渡区结构对柱塞泵压力、流量特性的影响。在实验台上对不同工况下泵的压力、流量和噪声等基本特性进行测试，验证了新结构的合理性。新型配流方案不仅能补偿差动缸的流量差，还能输出 2 种不同的压力、流量，实现了液压泵直接控制差动缸的理想效果。

    三油口轴向柱塞泵配流机制压力流量特性

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