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期刊信息/Journal information
机械设计与研究
机械设计与研究

邹慧君

双月刊

1006-2343

jofmdr@126.com;jsyy@chinajournal.net.cn

021-62932023

200030

上海市华山路1954号（上海交通大学内）

机械设计与研究/Journal Machine Design & ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为机械类期刊，集学术性、技术性于一体。本刊宗旨是提高学术水平，密切联系生产，立足实际应用。稿源丰富，录用稿件水平较高。编委会由国内外著名的专家、教授组成，有较大的影响和权威性。本刊由邮局公开发行，订户遍及国内外。全国中文核心期刊，中国科技论文统计源期刊，美国工程索引（EI）收录期刊。
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    直驱机床整机刚度特性薄弱环节辨识与优化

    王家炜于爱兵朱立志赵家震...
    1-6,18页
    查看更多>>摘要：为提高直驱机床整机的优化效率,改善静动态性能并达到轻量化效果,提出了一种机床整机刚度特性分析指导薄弱环节改进的优化思路.基于有限元法和串联刚度场理论对三轴直驱型加工中心进行静力学分析、模态分析和谐响应分析,辨识出横梁立柱是整机静刚度以及一、二阶模态振型的最薄弱环节.采用拓扑优化、灵敏度分析、尺寸优化相结合的方法设计并得到了横梁立柱新结构.对比优化前后的横梁立柱结构及整机性能,结果表明:新型横梁立柱在x、y、z三个方向上的静力变形量分别减少27.8％、9.3％和10.3％,前二阶固有频率分别提高23.6％和11.0％,同时横梁立柱结构实现减重9.0％;直驱机床整体刚度显著提高,并且x、y、z三个方向上的最大共振峰值分别下降31.1％、22.5％、16.0％.在横梁立柱质量减轻的前提下,直驱机床整机的静动态性能显著提升.

    直驱机床机床整机刚度特性薄弱环节辨识结构优化

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    基于双层注意力机制的用户创新评论提取方法

    于涛王瑞战洪飞余军合...
    7-12,18页
    查看更多>>摘要：电商平台积累着大量用户发表的商品评论,蕴含着丰富的产品创新想法,可以为产品设计人员提供创意与灵感.然而,传统的评论挖掘技术在识别语义复杂且不规范的创新评论时,精度较低,无法满足实际需求.为此,我们提出一种基于双层注意力机制的双层BiLSTM模型,以高精度地提取创新评论.该模型首先基于预测策略的EDA数据增强方法扩充创新评论,然后在Bert预训练模型的基础上结合词向量注意力机制生成评论句子中单词的语义和上下文表示,再利用双层BiLSTM提取评论语句的时序特征,最后通过注意力机制识别评论语句的关键特征.通过对两个商品评论数据集进行实例验证,表明本文提出的方法比目前的创新评论提取方法识别精度更高,F1值可以达到92％.

    信息提取深度学习文本分类电商平台在线评论

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    基于sEMG的以人为中心的人机协同量化模型研究

    戚志政孙守迁郑刚强陈力...
    13-18页
    查看更多>>摘要：为了对企业不同类别接触类产品进行较为客观的人机工效实验检测和评价,提出了基于表面肌电(sEMG)信号的一种可广泛应用于制造企业产品人机工效评估的通用量化方法.通过中型枪机支架的安装实验,利用时间特征、肌肉疲劳特征、时间特征差值计算方法分别在工作效率,工作负荷,可学习性三个方面实验检测.根据模型的评价指标对实验数据进行了比较与分析,新支架在枪型摄像机壁装过程中工作效率提升43.8％,总负荷降低-70.0％,可学习性提升65.0％,综合评分提升33.5分,人机工效显著提升.结果表明,人机协同量化模型是有效的,通过客观可视化数据弥补了主观经验决策的不足,作为产品研发初期的指导,同时最大限度的提高了工人操作的自主权和人机协同效率.

    人机协同肌电信号疲劳评价人机工效产品开发

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    基于工艺知识模板的复杂装备MBOM智能构建方法

    莫讯边骥轩吴京京何其昌...
    19-24页
    查看更多>>摘要：针对复杂装备装配工艺MBOM构建时工艺知识重用度不够、流程繁琐,效率低下等问题,提出基于工艺知识模板的MBOM智能构建方法.定义改进的"EBOM-MBOM"工艺设计模式,设计知识驱动的MBOM智能构建流程.定义标准工艺设计概念实体和实体间关系的数据模式,基于规则对历史装配工艺设计案例文档进行知识抽取,构建标准工艺知识图谱,形成标准工艺模板库.基于图相似度进行装配工艺模板的匹配,对经典WL图核算法进行改进,提高匹配精度.最后以无人机典型部件工艺设计对方法的可行性和有效性进行了应用验证.

    MBOM构建工艺知识模板知识图谱图相似度WL图核

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    基于Unity3D的双臂机器人仿真控制系统

    赵勤德罗珊林泽生张续冲...
    25-29页
    查看更多>>摘要：针对仿人双臂机器人自由度多、操作操控困难问题,基于Unity3D引擎和Android Studio,设计和实现机器人虚拟仿真控制系统.首先将双臂机器人三维CAD模型导入Unity3D,搭建机器人的虚拟场景.对于机器人的虚拟仿真,正向运动学采用父子关系进行约束和联动,逆向运动学利用Final IK实现,配置关键关节及其权重,设置旋转限制.采用蓝牙进行无线实时通信,在Android Studio中编写库文件和调用接口,实现U-nity3D对安卓端蓝牙的调用,完成移动端的数据发送;对于接收端,采用BLE蓝牙模块对数据进行接收和解析,以便获得正确数据驱动机器人运动.最后使用Unity3D中的UGUI实现交互界面,利用其Button组件灵活设计交互流程和调用响应事件.实验结果显示,仿真控制系统可以实现实时无线通信,并能进行多种操控模式,可视化的界面为使用者带来良好的人机交互体验.基于虚拟仿真的控制界面,能够降低用户的操作门槛,促进仿人双臂机器人在娱乐、服务和生活领域的普及应用.

    Unity3D双臂机器人虚拟仿真蓝牙通信控制系统

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    一种求解IPPS问题的混合遗传迭代邻域搜索优化算法

    何佳炜王皓段旭洋王卓识...
    30-35,45页
    查看更多>>摘要：针对最小化最大完工时间的工艺规划与调度集成问题,设计并研究一种混合遗传-迭代邻域搜索优化算法.首先考虑到兼具工序柔性、序列柔性和加工柔性的问题特质,采用三层染色体编码方式,同时考虑到可行解集过大,运用结合启发式规则分配法的种群初始化方式;其次,考虑遗传算法更侧重于全局优化,引入迭代邻域搜索对遗传算法较优解进行局部搜索,并通过多次迭代后最优解仍保持不变时引入新种群进行竞争的策略,避免陷入局部最优陷阱;最后通过与已有算法对已知案例的求解结果进行比较分析,发现本算法得出最优结果优于绝大多数的优良算法,随后采用某飞机制造公司某工位为背景构建的实际案例进行验证,说明了该算法的有效性.

    工艺规划与调度集成问题(IPPS)混合遗传-迭代邻域搜索最小化完工时间

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    实时预测下的机器人关节连续转动角度误差前置性补偿方法

    曹丽芳岳鹏张建忠
    36-40,45页
    查看更多>>摘要：由于机器人关节连杆之间存在非线性、耦合效应以及定位误差,当前的机器人关节误差补偿方法都是后置性的,以产生误差-误差校准的思路完成补充.一旦产生误差过大,就会造成实际损失.提出实时预测下的机器人关节连续转动角度误差补偿方法.利用修正的完整参数连续(Modified Complete Parameter Continuity,MCPC)方法,建立惯性坐标系,使机器人的关节运动满足时间序列上的约束条件.引入卡尔曼滤波算法,并对关节空间内的机器人关节转动状态展开预测及更新;根据最终转动角度更新结果,与期望转动角度的对比,实现实时转角误差判断,不再依赖后置性误差结果.根据模糊控制器论域与转角误误差之间的自适应变化关系,建立模糊规则库作为补偿历史数据,实现关节连续转动角度误差的主动前置性补偿.实验证明,所提方法在机器人关节转动中,能够精准识别当前转动角度,误差补偿效果明显,对机器人作业精度的提升具有一定意义.

    MCPC方法运动学模型关节空间模糊规则库

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    侧向推搡下的四轮移动机器人运动抗扰控制技术

    刘子源谢雪丹徐善智
    41-45页
    查看更多>>摘要：四轮移动机器人在受到外力干扰的情况下可能会出现不稳定、偏离预定轨迹或失去平衡等问题.为了提高机器人的稳定性和抗干扰能力,在侧向推搡情况下提出了四轮移动机器人运控抗扰控制方法.通过动力学模型,设置受侧向推搡影响的机器人参数,分析机器人完成主动侧摆需要满足的条件,并对其主动侧摆时的步态展开设计以保持机身稳定性;实验结果表明,该方法的轨迹跟踪较为精准,对四轮移动机器人进行控制时,左右两轮的力矩变化幅度较小,抗扰控制效果较好.

    四轮机器人侧向推搡抗扰控制动力学参数稳定控制

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    大型四足机器人腿部结构设计与运动分析

    梅贤慧张文典黄家才张杨桂...
    46-50页
    查看更多>>摘要：基于大型四足机器人在行走时出现的运动稳定性不足问题,设计了一种基于5杆机构的串联腿部结构,该结构具有结构简单、运动精度高、承载能力强的特点.建立了单腿简化结构模型,利用CoppeliaSim与matlab搭建的联合仿真平台对结构进行运动学分析、步态分析和足端轨迹规划,通过分析大腿与小腿关节的位移、角速度的变化特点并与样机反馈数据进行比对.结果表明,该结构在所设计的步态与足端轨迹下运动时,满足四足机器人在行走时对稳定性的要求,使得大型四足机器人在行走时具有更好得运动稳定性.

    四足机器人运动学分析步态分析轨迹规划运动稳定性

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    蛇形机器人多刚体系统动力学建模与分析

    杜雪林周灿刘颖易文慧...
    51-57页
    查看更多>>摘要：针对蛇形机器人的多刚体系统动力学分析问题,建立了其三维仿真模型,并讨论了阻尼系数、摩擦系数比和关节角度幅值对机器人动力学特性的影响.采用蛇形曲线实现蛇形机器人蜿蜒、翻滚和蠕动等基本步态,完成了对应步态的动力学分析.特别地,采用step函数实现了翻滚运动关节角度的输入.基于动力学分析的结果,确定合理的控制思路,开展了蛇形机器人样机步态实验.结果表明,阻尼系数对不同步态的影响机理不同,摩擦系数比越大蜿蜒运动的效率越高及关节角度幅值增大有助于蜿蜒运动的效率但同时加大了运动干涉的风险,因此在进行机器人样机运动控制时要综合考虑.

    蛇形机器人动力学分析步态摩擦系数比运动干涉

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