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期刊信息/Journal information
机械设计与制造
机械设计与制造

张义民

月刊

1001-3997

mdm1963@163.com

024-86899120

110032

沈阳市北陵大街56号

机械设计与制造/Journal Machinery Design & Manufacture北大核心CSTPCD
查看更多>> 本刊为月刊，1963年创刊，中文核心期刊，中国期刊方阵双效期刊，中国科技核心期刊，国内外公开发行。期刊为大16开国际版本，彩色塑封封面，每期发行量万余册，读者人数超百万。几十年来多次受到国家机械部、中国机械工程学会、新闻出版局、科委等主管部门的表奖，是我国机械行业最有影响的专业刊物之一。
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    吉他演奏机器人的机械结构设计

    郭峰钱黎明沈煜张雨凌...
    248-250,255页
    查看更多>>摘要：设计的吉他自动演奏机器人,根据仿生学原理设计演奏机构,并完成各演奏机构的运动学和动力学分析.在此基础上,为各机构选用合适的驱动装置.演奏机构由压弦机构、拨弦机构、变速机构和消音机构构成,通过Pro/e三维仿真后,由3D打印机打印完成.根据系统设计要求,选取气动系统作为压弦机构、拨弦机构、变速机构和消音机构的驱动装置.通过对其进行基本动作、音符以及乐谱演奏的测试,所设计的吉他演奏机器人能准确无误的完成演奏要求.

    演奏机器人仿生学压弦机构拨弦机构

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    混沌狼群围捕算法的车间机器人导航路径规划

    周璟
    251-255页
    查看更多>>摘要：为了提高车间内机器人导航规划的实时性、减少导航路径长度,提出了混沌狼群围捕算法.建立了工作环境的矢量模型与路径的适应度函数;在狼群围捕算法基础上,使用Tent混沌映射改进了狼群初始化方法,使狼群初始分布更加均匀,有利于算法初期对整个工作区域的遍历式搜索;鉴于levy飞行长时间短距离来回搜索与偶尔长距离搜索相互穿插的特点,将其应用于改进围捕步长,有利于算法长期的细致搜索并保持跳出局部极值的能力;借鉴遗传思想改进狼群进化方法,将算法向收敛的方向进行引导;基于以上改进,提出了混沌狼群围捕算法.在车间环境下进行仿真验证,与传统狼群围捕算法相比,混沌狼群围捕算法的导航规划用时减少了37.5％,最优导航路径长度减少了16.7％.

    机器人导航狼群围捕算法Tent混沌映射levy飞行遗传引导

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    磁吸附轮式擦窗机器人动力学建模与仿真

    孙立新李峰亮董鹏王小旭...
    256-259页
    查看更多>>摘要：针对磁吸附轮式双面擦窗机器人(WCWR)进行动力学建模.分析其在匀速运动情况下,不发生倾覆和不同程度打滑情况下所需最小磁力,并对最小磁力与机器人航向角建模,研究磁力与位姿关系.引入车辆动力学理论,对单个驱动轮进行受力分析,并研究车轮打滑现象,同时引入滑转率概念,由此建立滑转率、航向角与车轮扭矩关系式,并进行建模仿真,以此来研究与设计驱动系统.从而为磁吸附轮式擦窗机器人(WCWR)在打滑情况下的设计提供理论基础.并以此理论为基础选择合适磁力与扭矩进行设计与实验检测理论准确性.

    擦窗机器人轮式驱动最小磁力滑转率扭矩

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    机器人自主开门作业研究

    王雪竹杜佳张美玲陈少南...
    260-262,266页
    查看更多>>摘要：针对移动作业机器人开门过程的定位和规划控制问题,提出一种实用可靠的机器人自主开门作业方法.首先使用二维激光扫描仪辨识门所在直线,结合单目手眼相机对门把手图像的识别,获取门把手的三维坐标,然后对机械臂设计力位混合控制方法,控制机器人以柔顺模式按压门把手打开门,并在开门过程中通过辨识门轴位置完成机器人定位,从而完成整个开门轨迹.实验表明,该方法能够使用较少的传感器实现机器人精确定位,并完成自主开门任务.

    自主开门定位力位混合控制二维激光扫描仪单目手眼相机

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    贝塞尔曲线融合ACO的移动机器人路径规划

    徐梁高宏力宋兴国
    263-266页
    查看更多>>摘要：针对基本蚁群算法(ACO)收敛速度慢的特点,提出了一种移动机器人路径规划的蚁群优化改进算法.通过限制信息素的取值范围,扩大了搜索结果,从而避免了算法过早收敛,同时还提出了一种信息素挥发系数自适应调节的改进蚁群算法方略,意图通过自适应的调整信息素挥发系数来提高算法的全局性和算法的收敛速度.针对在栅格环境中蚁群算法规划出来的路径折线多,转角大的特点,提出了用贝塞尔曲线优化路径的方法.仿真结果显示,经过优化过后的平滑路径更加适合移动机器人的运行情况,在任意随机给定的环境中,算法能够迅速找出最优路径.

    移动机器人路径规划贝塞尔曲线蚁群算法

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    基于SFPM的遥操作工程机器人双目视觉定位

    李超伟李笑郭彦泽
    267-269,273页
    查看更多>>摘要：为解决遥操作工程机器人作业过程中视频图像传输的时延问题,建立了基于双目视觉的遥操作工程机器人定位系统,提出一种基于单特征点匹配(SFPM)的双目立体视觉定位方法.通过对机器人抓手和抓取物上的单特征点的特征检测和立体匹配,实现特征点的三维信息恢复,并将获取的二者空间坐标和相对距离实时反馈给操作者,为远程遥控机器人逼近并抓取目标物提供判断依据.实验表明:该方法能够对目标物实现快速准确定位,定位精度满足工程作业要求,可为遥操作工程机器人的视觉提示系统设计提供技术参考.

    工程机器人立体视觉定位系统测距

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    双履带式巡检机器人翻越圆管能力分析

    邹树梁刘昌福王湘江张德...
    270-273页
    查看更多>>摘要：对双履带式巡检机器人翻越圆管障碍过程进行了运动规划,考虑机器人越障过程中的几何约束、滑移稳定性条件和倾翻稳定性条件,对机器人翻越圆管障碍的各个阶段进行越障能力的理论分析,为双履带式巡检机器人翻越圆管能力提供理论分析依据;设计了一台双履带式巡检机器人样机,选取直径D=60mm钢制圆管为障碍,对越障模型进行数值仿真分析和实验研究,得到了各阶段的最大高度值,并确定了机器人能成功翻越圆管障碍的最大高度值.

    双履带式巡检机器人圆管障碍运动规划几何约束稳定性条件翻越圆管能力

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    3-RRRU并联机器人运动学建模与误差分析

    赵新华栾倩倩赵磊刘凉...
    274-276,280页
    查看更多>>摘要：针对3-RRRU并联机器人控制精度问题,基于空间矢量法建立运动学正解模型以及误差模型,详细分析了机器人各结构误差源对控制精度的影响.仿真结果表明:驱动角度误差分布在0.001°～0.01°时,第一支链的驱动角误差对被控终端的精度影响最大为84.2um;连杆加工误差在0.01mm～0.1mm变化时,靠近动平台的被动杆为0.1mm时对被控终端精度影响最大,其最大误差值为137.2um;静、动平台的外接圆半径加工误差为0.1mm时,机器人终端最大误差为568.4um.因此,对于线性连杆加工误差和角度误差源,连杆加工误差对多支链、多连杆机器人精度的影响高于角度误差,且静、动平台的加工误差对机器人的终端控制精度影响最大,为后续机器人结构的最优化设计提供了理论依据.

    并联机器人运动学模型误差分析精度

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    多工况下平地机应力分析及试验研究

    吕辉朱茂桃
    277-280页
    查看更多>>摘要：运用Patran软件建立平地机整机有限元模型,并进行几种典型工况下的强度分析.根据应力云图及位移云图对机架强度进行评价.采用Ds-Net数据采集系统,选取多个测试点,对平地机进行一种典型工况下静态应力测试.将试验结果与理论分析结果进行对比,验证模型的可靠性.将有限元方法应用于平地机的设计阶段,极大的缩短了产品的开发周期,降低了开发成本,也为掌握并积累平地机有限元的分析方法和经验、为今后人们将有限元法应用到平地机设计中提供依据,对其他类似结构的设计改进也具有一定的参考价值.

    平地机应力试验研究有限元

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    基于客户特征的产品环境需求预测方法研究

    张雷李璟袁远秦旭...
    281-284页
    查看更多>>摘要：针对产品绿色设计中客户需求的模糊性和不确定性,提出了一种基于客户特征的产品环境需求预测方法.通过建立客户环境需求采集模版获取客户信息,采用感性工学及语义差异方法对客户环境需求进行规范化表达,构建了人工神经网络模型挖掘客户特征与客户环境需求之间的关系,帮助企业预测具有不同特征客户的环境需求,采用信息增益量化了各个客户特征对客户环境需求的影响程度.最后以某冰箱企业的客户环境需求分析为例,应用MATLAB进行仿真研究,验证了方法的可行性与有效性.

    客户特征客户环境需求神经网络信息增益

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