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期刊信息/Journal information
机械传动
机械传动

秦大同（兼）

月刊

1004-2539

Jxcd@chinajournal.net.cn

0371-67710820；67710817

450052

郑州嵩山南路81号

机械传动/Journal Journal of Mechanical TransmissionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报告机械传动领域研发及装置，测量技术等方向的成果。
正式出版
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    齿轮齿廓抛光方法研究进展

    陈扬建易军王宗伟陈冰...
    1-12页
    查看更多>>摘要：齿轮是现代机械传动系统中运用最为广泛的传动件,齿轮齿廓的精度和表面质量对齿轮传动的精度、平稳性、可靠性和噪声影响巨大.齿轮的加工过程通常要经历初切齿—热处理—初磨—精磨等工艺过程,然而,经磨削加工后齿廓仍然存在磨削横纹、表面粗糙度难以进一步降低、表面粗糙度沿齿廓分布不均匀等问题.目前,齿轮经磨削后进行齿廓抛光是解决上述问题的有效途径之一.为此,将现有主要齿轮齿廓抛光方法归纳为齿廓电化学机械抛光、齿廓磨料流抛光、齿廓磁流变抛光以及齿廓剪切增稠抛光等4大类.详细阐述了当前主要齿轮齿廓抛光方法的加工原理;列举了各种加工方法的加工实例;从加工的适应范围、加工效率、抛光后的齿廓表面粗糙度的改善率以及对加工设备的要求等方面归纳了各个加工方法的技术优势和存在的问题.结果表明,使用其他辅助能场(如超声、激光、磁场等)与传统抛光方法复合以实现高效、高精度、高表面一致性齿廓抛光将是未来的主要研究方向.

    电解珩磨抛光磨料流抛光磁流变抛光剪切增稠抛光表面粗糙度加工效率

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    谐波减速器柔轮外表面伸长及其对啮合的影响

    刘孟霏杜群贵
    13-18,25页
    查看更多>>摘要：谐波减速器侧隙的精确计算对于谐波减速器传动性能研究、承载能力计算和齿廓设计等至关重要,目前的研究多基于中性线不伸长理论,计算装配后柔轮齿廓的方位,进行齿廓设计.考虑到轮齿生长于柔轮外表面,而装配会使柔轮外表面产生应变,进而带动轮齿偏移,提出了基于柔轮齿圈外表面变形的空载侧隙求解方法;对空载侧隙进行了计算,发现新方法计算的柔轮装配会出现齿廓干涉,应在齿廓设计或谐波减速器结构设计时予以考虑.采用有限元方法对解析解进行了验证,二者结果基本吻合.

    柔轮齿圈外表面变形空载侧隙

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    混联焊接机器人运动学分析及轨迹优化

    蔡敢为班彩霞田军伟张轲忱...
    19-25页
    查看更多>>摘要：随着机器人工业化及智能化的快速发展,焊接机器人在建筑、机械等领域中广泛应用,而机器人的运动性能和轨迹规划能力直接影响焊接的质量.针对该类问题,结合串联机构和并联机构的特点,设计了一种新型6自由度串并混联焊接机器人机构.运用标准D-H模型描述机器人相邻连杆之间的关系,应用Matlab Robotics工具箱对机器人建立运动学模型,验证了机器人连杆参数的正确性,并进一步计算了机器人的工作空间.同时,采用带抛物线过渡的梯形函数规划混联焊接机器人末端执行器,提出多目标轨迹优化方案,利用粒子群优化算法对时间参数进行优化,求解满足焊接机械臂末端定位精度的最优时间参数.仿真结果表明,优化后的轨迹提高了混联焊接机器人运行的稳定性及定位精度,为进一步开展机器人的振动分析和控制研究奠定了理论基础.

    混联焊接机器人运动学轨迹优化粒子群优化

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    一种新型两平移两转动并联机构的拓扑设计及其运动学性能分析

    吉恩成沈惠平李菊
    26-33页
    查看更多>>摘要：首先,基于并联机构拓扑结构设计方法设计了两平移两转动(2T2R)并联机构,其耦合度为1,并计算了方位特征(Position Orientation Characteristics,POC)集、约束度和自由度;其次,分析了该机构的拓扑特征运动学,求解了该机构的位置正解与位置反解,验证了正解与反解的正确性;最后,基于位置反解对该机构的奇异性、工作空间进行分析计算,得到了机构可能发生的奇异位置,并求得了机构的最大可达空间.这为机构的动力学和动平衡研究以及样机制造奠定了基础.

    并联机构耦合度奇异性方位特征运动学

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    基于原子轨道搜索算法的6自由度装配机器人轨迹规划

    黄德启吴健辉
    34-39页
    查看更多>>摘要：针对6自由度装配机器人多目标优化和轨迹规划问题,首先,将原子轨道搜索(Atomic Orbit Search,AOS)算法融入到多目标优化中,构建了时间、能耗和冲击的多目标优化函数;其次,轨迹规划采用路径点插值非均匀有理B样条曲线的方法,使用AOS算法测定原子的结合态和结合能,并确定原子中能级最低的候选解,输出最优的电子位置,优化了Pareto取值集合空间,获得多目标优化后的轨迹曲线;最后,通过Matlab仿真验证了所提方法的有效性.结果表明,结合AOS算法优化后的轨迹规划方法能保证装配机器人按最优路线运行,具有一定的工程应用价值.

    多目标优化轨迹规划AOS算法非均匀有理B样条曲线

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    基于深度强化学习的机械臂避障轨迹规划研究

    曹毅郭银辉李磊朱柏宇...
    40-46,96页
    查看更多>>摘要：针对传统路径规划算法在机械臂避障运动时存在规划时间长、路径冗长等问题,提出了一种基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)的运动规划方法.首先,构建了机械臂数学模型和运动环境,并在PyBullet中搭建了DOBOT机械臂与操作环境,设置了DRL所需的奖励函数、动作变量和状态变量等参数.其次,针对静态障碍物规避问题的特点,采用深度确定性策略梯度(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)算法,进行了运动仿真试验.仿真结果表明,相较于快速扩展随机树(Rapid-exploring Random Tree,RRT)算法以及改进RRT算法,所提出的DDPG算法在规划时间和路径长度方面均有一定程度提高.最后,在实验室中采用DOBOT机械臂对DDPG算法在多种障碍物环境下避障操作的有效性进行了验证.

    机械臂深度强化学习避障路径规划深度确定性策略梯度算法

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    机器人运动学标定中的轴拟合方法改进及精度分析

    黄沅松席文明孙健冬
    47-52页
    查看更多>>摘要：轴旋转法中轴线拟合精度决定着标定后机器人的绝对定位精度,本文采用两种轴线拟合方法并分析其拟合精度.第一种是传统的拟合方法,将测量点拟合为圆,用过圆心的法向量作为机器人轴线.第二种是改进的拟合方法,利用测量点拟合球和平面,得到拟合球和平面的截交圆.为了避免传统方法中过圆心法向量微小的误差带来大的几何参数标定误差,采用双截交圆圆心的连线作为机器人轴线.通过与激光跟踪仪自带软件拟合结果比较,拟合的截交圆圆心具有更高的精度.分别采用第一、第二轴轴线向量,第一轴轴线向量以及第二轴轴线向量在第一轴垂直面上的投影作为机器人基坐标系的方向向量,构建将测量点从测量系统转换到机器人系统中的转换矩阵,通过对两种转换矩阵转换后的测量点差值比较,直接采用第二轴轴线作为基坐标系方向向量的转换矩阵具有较大的测量点转换误差.

    机器人运动学轴旋转标定拟合圆截交圆基坐标系

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    考虑齿对耦合的直齿锥齿轮啮合刚度计算方法

    李菲菲董惠敏张楚
    53-59,145页
    查看更多>>摘要：为了解决直齿锥齿轮时变啮合刚度计算效率和准确性问题,提出了一种考虑齿对耦合效应的直齿锥齿轮啮合刚度切片计算方法.基于切片离散方法,将锥齿轮轮齿和轮体分别沿齿宽方向和轴线方向离散为若干宽度相等的薄片,并基于背锥等效原理将薄片展开,当薄片宽度足够小时,锥齿轮可近似为一系列直齿圆柱齿轮,可通过能量法计算各薄片啮合刚度;为考虑多齿啮合时齿对间耦合效应,在双齿啮合刚度计算中引入轮体刚度修正系数,减少了双齿啮合刚度计算误差;建立误差状态下锥齿轮啮合刚度模型,计算了理想和装配误差条件下直齿锥齿轮啮合刚度、各薄片中心点角位移与齿面载荷分布;最后,通过与有限元计算结果对比,验证了本文方法的准确性和高效性.

    直齿锥齿轮时变啮合刚度切片方法齿对耦合装配误差

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    基于反推式绳轮机构的欠驱动三指节机械手结构设计与静力分析

    朴金生张建川潘伟葛云峰...
    60-68页
    查看更多>>摘要：基于连杆式和绳轮式欠驱动机构的特点,提出了一种反推式绳轮新机构.介绍了反推式绳轮机构的结构原理及运动特性,完成了用于物料袋抓取的新机构三指节机械手的结构设计.首先,基于平面力系平衡方法对三指节机械手进行静力学分析,采用Adams软件静力学仿真初步验证了静力学分析的准确性,并与连杆式及传统绳轮式结构进行对比仿真,验证了新机构力转换率高的特性;然后,对三指节机械手进行了简化建模、运动学包络抓取仿真和静力学抓取接触力仿真.结果表明,三指节机械手具备移动式包络抓取的能力;但当前设计存在接触力分布不均的缺点,需要进一步优化.

    欠驱动机构绳驱静力学分析运动学仿真静力学仿真

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    穿戴式下肢外骨骼设计与运动学分析

    王晓伟陈旭高胜鲁
    69-74页
    查看更多>>摘要：随着下肢功能障碍者在人口中所占比例逐年增长,以物理辅助治疗为主要形式的下肢外骨骼成为康复领域的研究热点之一.提出了一种穿戴式下肢外骨骼样机模型并对其运动性能进行了分析.首先,建立了人体下肢与外骨骼的运动机制对应关系;其次,应用标准D-H法构建外骨骼运动学数学模型,通过齐次变换矩阵进行正、逆运动学解算,并检验了模型及解算方程的正确性;最后,基于人体下肢步态特征对人机耦合模型进行了仿真,曲线拟合优度表明,外骨骼运行平稳,且具有较好的兼容性和跟随性能.获得的各关节曲线数据为下肢外骨骼控制策略的制定提供了数据基础.

    下肢外骨骼结构设计运动学解算人机耦合拟合优度

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