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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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    蛇形空间机械臂单个2-DOF关节的运动学标定

    宋国庆赵成浩袁俊杰张忠海...
    1-9页
    查看更多>>摘要：绳索驱动的分段式蛇形空间机械臂通常具有相同结构的模块化关节，能够在狭小空间中灵巧操作，其精度是制约机器人发展的主要因素。为了提高蛇形空间机械臂的位置精度，指导蛇形空间机械臂的精度设计，以单个2-DOF关节为对象，提出一种正则化的运动学标定方法。首先，对具有多重映射关系的2-DOF关节的运动学进行分析，通过矩阵全微分理论建立包含所有几何误差参数的误差模型。然后，对2-DOF关节各部件的所有误差源进行灵敏度分析，依据3σ原则和理想的位置精度设计指标指导各部件的公差设计。最后，考虑所有的制造和装配误差，采用正则化方法对2-DOF关节进行误差辨识，用于补偿控制器中的名义运动学模型。结果表明，经过修正后的运动学模型的位置精度提高了 50％，验证了运动学标定的有效性。

    运动学误差分析灵敏度分析运动学标定精度设计

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    基于点线特征的快速视觉惯性SLAM算法

    周书杰吴功平何文山
    10-16页
    查看更多>>摘要：为了提高基于点特征的SLAM算法的定位精度和鲁棒性，提出一种点线特征融合的快速单目视觉惯性SLAM算法。使用ELSED算法快速提取高质量的线特征，在非关键帧追踪时，基于连续帧之间微小运动的假设，实现连续图片间的快速线段匹配，且无需线段描述子。在插入新关键帧时，提取线段描述子来完成关键帧之间的线特征匹配，创造新的地图线。最后在公开数据集上进行实验，结果表明:ELSED算法在提取高质量线段的同时，耗时仅为LSD算法的13％;与传统利用线段描述子的匹配算法相比，此算法的时间效率提升了 83％，并减少线段误匹配，提高系统定位精度，系统的平均跟踪帧率为33帧/s，保证了系统的实时性。

    同时定位与建图点线特征视觉惯性融合快速线段匹配

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    基于双NURBS曲线的叶轮叶片工业机器人GMAW增材制造

    王朝琴石玗王小荣
    17-21页
    查看更多>>摘要：以双NURBS曲线获得的直纹面广泛存在于各行业复杂零件中，如何实现复杂直纹面的增材制造一直是增材制造领域中极为关心的问题。以双NURBS曲线描述叶片模型，进一步获得直纹面，采用优化工艺参数，以GMAW方法实现了叶轮叶片的增材制造，增材获得的叶片完整，成形良好，表明以GMAW工艺实现双NURBS曲线叶片增材制造是可行的。为叶片模型构建、复杂形状叶片的电弧增材制造提供了新方法，对复杂形状零件增材制造过程控制具有借鉴意义。

    NURBS模型双NURBS曲线直纹面GMAW

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    基于4-PPPS并联机构的机身舱段对接方法研究

    李贺祁若龙张珂赵吉宾...
    22-29页
    查看更多>>摘要：基于多数控定位器构成的分布式4-PPPS并联机构，实现舱段的自动化精准对接。冗余驱动能够提高机构承载能力、使驱动力分配更加均衡，但冗余系统构成的黎曼流形内存在高维零空间，协调分配的非线性方程具有多约束和非正定性，分配不当会产生过大的应力应变。为同时实现对接过程运动学层面的精准和动力学层面的稳态协同，基于旋量理论，将刚体运动分解成绕任意轴的转动和平移，建立运动学模型、确定关节驱动量。推导非冗余和冗余情况下的动力学模型，并求解舱段角速度和角加速度等影响对接运动特性的模型参数。提出了以力二范数最小为目标对对接运动驱动力进行优化分配的求解方法。以5次多项式描述位姿轨迹，用黄金分割法逼近出最优时间。最后开展了非冗余和冗余驱动的对比仿真，对接过程精准平稳，证明了此方法的正确性和可行性。

    飞机对接并联冗余机构冗余系统运动学动力学优化

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    液压四足机器人油源流量自适应控制研究

    黄檀赵慧辛建树袁立鹏...
    30-36页
    查看更多>>摘要：在保证机器人正常运行的前提下，为了控制方便，通常液压四足机器人的油源采用恒压恒流的供能方式，这将会导致机器人驱动功率远低于油源提供的功率，造成了严重的能源浪费。为了减小能量损失，提出变流量动态供油策略。介绍油源的变流量控制基本原理，通过负载预测得到各个液压缸速度大小，再结合阀控缸的数学模型推算出单腿在运动过程中实时供油流量需求，并建立仿真模型与机器人样机实验验证流量自适应控制的有效性。实验结果表明:利用油源流量自适应控制策略，液压四足机器人的节能效率相比恒流量供能系统提高了 56。51％。

    液压四足机器人节能效率变流量动态供油策略油源流量自适应控制

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    面向林地作业的腿履复合移动机器人构型设计与越障策略研究

    张铂轩王立超袁泽浩孙术发...
    37-43页
    查看更多>>摘要：针对林地地面环境复杂、台阶和倒木障碍多的问题，设计一种腿履复合移动机器人。在分析犬类腿部骨骼结构参数和运动特性的基础上，设计3关节构型与履带复合的移动机器人腿部结构，为了尽可能减轻整机质量，将履带部件和机器人腿部的大腿结构有机融合。构建机器人单腿的运动学模型，分析机器人足端工作空间，提出针对腿履复合移动机器人的林地越障策略，仿真分析越障过程中机器人关节的动态特性。仿真结果表明:利用腿部关节摆动和履带推进的组合和适时切换，该腿履复合移动机器人能实现灵活的台阶和倒木障碍的跨越;越障过程中，除与障碍接触时刻的关节力矩突变外，腿部关节力矩变化平稳，履带运动模式和足式运动模式切换平顺。研究为下一步机器人样机研制和控制系统开发提供了技术基础。

    腿履复合移动机器人结构设计越障策略

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    机器人用杯形谐波减速器应力和变形分析

    易伟锋刘泓滨吴智恒张华伟...
    44-48页
    查看更多>>摘要：针对杯形谐波减速器复杂的装配变形和应力分布，基于ANSYS软件建立有限元分析模型，分析谐波减速器在装配和加载过程中的应力和变形规律。研究结果表明:波发生器与柔轮装配时，柔轮和轴承外圈产生了不同程度的倾斜;刚轮与柔轮装配后，柔轮和轴承外圈在长轴位置的最大径向变形量分别相比前者减少14。1％和9。1％;随着负载的增大，柔轮应力增长趋势为变斜率上升，153N·m后柔轮应力加速上升，斜率约为0。354;通过三维应变测量系统对柔轮装配变形进行测量，实验与仿真结果基本一致。研究结果表明柔轮、轴承和刚轮对谐波减速器应力和变形分布都有较大影响，其为谐波减速器的设计、使用和性能试验提供数据支撑。

    谐波减速器柔轮轴承变形测量

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    基于位姿变化的钻铆机器人刚度优化

    王明海张威刘香辰
    49-54页
    查看更多>>摘要：钻铆机器人广泛应用于航空薄壁件加工装配中，当末端配备重载执行器进行钻铆作业时，因受到自身重力和横向切削力的影响会导致末端变形，加工质量变差，工业机器人这种弱刚性限制了其在精密加工领域的发展。以工业机器人自动钻铆系统为研究对象，建立运动学模型;选择合适的试验进行关节刚度辨识;在刚度模型基础上定义关节刚度性能指标;并通过粒子群优化算法寻找工业机器人作业时刚度最大位姿，确定所处位姿的关节角参数。通过选择合适的加工位姿提升工业机器人的刚度性能，保证孔位加工质量，提高生产效率，也可避免危险事故的发生。通过以上研究，可以求得符合钻铆工况下刚度最优的机器人工作位姿，并在假设实验中，验证了该姿态优化方法的可行性和有效性。

    工业机器人位姿变化刚度辨识粒子群算法

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    基于混沌求偶萤火虫算法的移动机器人路径规划

    侯志祥成威李凤玲
    55-59页
    查看更多>>摘要：针对传统萤火虫算法应用于移动机器人路径规划中存在陷入局部最优和搜索精度低的问题，提出一种基于混沌求偶萤火虫算法的移动机器人路径规划方法。设计一种混沌求偶荧火虫算法，该算法采用混沌映射策略初始化种群，优化种群分布不均和搜索范围不足问题;利用求偶学习策略指导雄性萤火虫向雌性萤火虫学习，提高算法的收敛速度和求解精度。建立移动机器人路径规划的环境仿真模型，应用混沌求偶萤火虫算法进行移动机器人路径规划仿真。仿真结果表明:混沌求偶萤火虫算法比传统萤火虫算法和粒子群算法在路径长度上分别减少了 3。075％和2。428％，拥有更高的搜索精度和跳出局部最优的能力。

    移动机器人路径规划萤火虫算法混沌映射求偶学习策略

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    足式机器人腿部关节改进单神经网络PID控制算法研究

    马程蒋刚郝兴安蒲虹云...
    60-66页
    查看更多>>摘要：为了满足液压足式机器人在复杂环境中实现精确、快速的腿部关节控制需求，把单神经网络PID能够实时调节参数的优点运用到足式机器人液压机械腿关节的控制中，在单神经网络PID的基础上增加机械腿关节的位置和速度控制算法，形成改进单神经网络PID，实现了对神经元比例参数自调整、PID参数的自整定，能够较好地适应内、外参数的变化，增强了腿部关节的快速性、精确性。在Simulink中进行建模仿真以及在设计的以STM32为中央处理芯片的控制平台上进行实验测试，结果表明:改进单神经网络PID在足式液压机器人的腿部关节控制中具有响应速度快、超调量小、控制精度高、鲁棒性强等优点。

    电液伺服控制足式机器人改进单神经网络PID参数自整定

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