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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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    视觉性下肢外骨骼下楼梯在线步态规划

    曾柯闫泽峰徐东亮彭安思...
    46-50,55页
    查看更多>>摘要：为了帮助脊椎损伤患者能在不同场合中下楼梯活动,提出了一种惯性测量单元(IMU)的适用于外骨骼下楼梯的步态规划算法去检验佩戴者的运动轨迹,同时使用深度相机作为视觉传感器实时检测楼梯环境.此种算法按照视觉传感器反馈的楼梯高度与宽度、穿戴者的下肢尺寸等数据对关节位置进行最优轨迹的规划,之后关节的角度轨迹利用逆运动学进行计算分析.最后通过多名实验者穿戴下肢外骨骼机器人在两种不同尺寸的楼梯上进行模拟实验,机器人根据不同环境规划出不同的步态轨迹去帮助穿戴者完成下楼梯的实验,且实际楼梯尺寸与深度相机检测的尺寸误差在2％以内.实验结果表明,运用此种算法的下肢外骨骼机器人可以为不同的人规划出适应不同尺寸楼梯的步态轨迹,从而验证了此种算法的有效性.

    下肢外骨骼深度相机步态规划下楼梯

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    T-S建模的无人车自适应自动转向多目标控制

    阳林利仁滨骆文星梁绍臻...
    51-55页
    查看更多>>摘要：针对由轮胎侧偏现象引起的无人车侧向动力学系统非线性问题,采用T-S模糊建模方法,对轮胎侧偏角与其侧向力之间的非线性关系进行解析.而无人车自动转向控制过程包含了路径跟踪与侧向稳定性控制,选取横向位移偏差、航向偏差、质心侧偏角和横摆角速度四个变量作为控制目标,采用高效的多目标控制算法,即模型预测控制来设计控制器.为了进一步提高系统性能,基于路径曲率和前轮轮胎侧偏角,设计了模糊自适应观测器,在线调节预瞄时间.通过Car-sim-Simulink联合仿真平台,在较低的轮胎-路面附着条件以及高速条件下进行双移线仿真,验证了所提出的控制方法有效提高了无人车的路径跟踪性和侧向稳定性.

    自动转向T-S建模多目标控制模糊自适应观测器

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    基于内表面特征的碗状碎块匹配方法

    孙进丁煜习俊通朱兴龙...
    56-60,66页
    查看更多>>摘要：传统的文物碎块拼接方法会因为断裂曲面丰富的几何信息产生过分割的问题,而碗状碎块不同于其他文物碎块,其特点在于有鲜明的内表面特征可以利用,因此提出一种基于内表面特征的碗状碎块匹配方法.该方法首先结合点云占比和平滑度提取碗状碎块的内表面,接着构造类抛物线模型描述边缘点的特征圆曲率,并建立扩展高斯球以表征碗状碎块的全局特征,然后定义相似度从碎块集中筛选出最佳匹配的一对碎块并进行碎块的粗匹配,最后结合ICP精匹配算法完成碎块集的重组.实验结果表明基于内表面特征的碗状碎块匹配方法可以有效地完成碎块集的整体匹配,从而避免过分割的问题,并且碎块筛选的准确率和效率均高于传统方法.

    内表面碗状碎块扩展高斯球相似度匹配筛选

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    压榨机关节轴承镶嵌孔设计及分析

    王海龙曹均黄海波文静波...
    61-66页
    查看更多>>摘要：镶嵌孔形态、分布及镶嵌比例是自润滑关节轴承疲劳寿命和结构强度主要影响因素,针对轴承镶嵌孔径、比例、深度和分布未系统研究的问题,对某大型压榨机自润滑关节轴承进行设计和分析.采用有限元分析计算方法,对比分析了镶嵌孔半径为4mm至10mm,镶嵌比例为15％至40％,镶嵌孔深为3mm至12mm的不同关节轴承的应力分布和交变疲劳寿命,研究结果表明镶嵌比例20％、镶嵌深度6mm、开孔半径8mm的轴承为最优设计结果.最后以不同轴承为例,采用相同研究方法,通过对比和结果分析,验证设计结果的正确性.

    关节轴承镶嵌设计有限元分析应力分布疲劳寿命

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    HOG-FLANN在图像匹配ORB算法中的应用

    杨雷唐瑞尹张怡
    67-70页
    查看更多>>摘要：针对ORB算法在图像匹配中特征点的提取会存在一些不稳定边缘点,为了提高ORB特征点匹配的准确性,提出了使用方向梯度直方图(HOG)描述符与快速最近邻逼近搜索函数库(FLANN)相结合的匹配算法.本算法通过移动的HOG窗口对图像中的局部窗口进行初步匹配,然后在HOG窗口的约束下通过使用FLANN对ORB特征点进行图像预匹配,最后采用随机采样一致性(RANSAC)对错误的匹配点进行剔除实现图像的精确匹配.经实验测得本文算法的预匹配准确率由原来的89％提高到了 94％,实验结果表明采用HOG窗口与FLANN相结合的匹配算法可以有效的提高ORB特征点预匹配的准确率,并具有较好的稳定性.

    ORB算法图像匹配方向梯度直方图(HOG)快速最近邻逼近搜索函数库(FLANN)随机采样一致性(RANSAC)

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    特征筛选与SVM结合的风机轴承故障诊断研究

    常新宇李琦
    71-74,80页
    查看更多>>摘要：由于城市轨道交通频繁运行,地铁风机滚动轴承的故障特征极易被复杂多变的背景噪声所掩盖.针对这一问题,提出了一种基于特征筛选与支持向量机(SVM)的故障诊断方法.首先,从轴承原始监测信号中提取多尺度特征,构建轴承常见故障状态下的健康指标特征集;其次,利用拉普拉斯评分对处于故障状态下的健康指标特征集与正常状态下的健康指标特征集进行对比,获得健康指标敏感程度权重分数,筛选出敏感故障特征;最后,运用SVM算法对筛选出的特征进行故障识别,从而准确地实现地铁风机滚动轴承的故障诊断.通过在实际轴承故障数据集上的故障诊断实验,证明了提出方法的有效性和优越性.

    地铁风机轴承敏感特征故障诊断

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    电力多旋翼无人机巡检控制系统的设计与实现

    王俊平徐刚
    75-80页
    查看更多>>摘要：四旋翼无人机在军事和商业领域的各种近距离监视和探索中具有巨大的潜力,其在高压输电线路的检测方面的应用可有效的改善人工检测存在的低效及费用昂贵等问题.这里主要对电力多旋翼无人机巡检控制系统进行了设计和验证.这里首先提出了一种基于四旋翼直升机的电力线检测无人机系统,同时介绍了地面控制站如何控制旋翼无人机工作;其次对四旋翼无人机的力平衡和运动进行了详细的介绍;进一步对旋翼机器人视觉系统如何定位电力节点问题进行了分析;最后对旋翼机器人在电力巡检过程中进行了实验,证明了旋翼机器人进行电力巡检的正确性,通过实验验证了该系统的可行性.

    四旋翼无人机神经网络稳定悬停机械惯量

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    FSAE赛车双横臂悬架的优化设计研究

    柴牧欧阳东成蒋勉
    81-84页
    查看更多>>摘要：利用ADAMS/View建立了大学生方程式赛车不等长独立双横臂前悬架及转向系统模型,左、右车轮施加行程为50mm的垂向激励.以车轮定位参数作为优化目标,利用多目标优化方法对悬架关键设计硬点进行优化,并根据容限法确定各车轮定位参数的权数,最后采用View模块中的OPTDES-GRG算法进行迭代优化.由优化前后车轮定位参数、前轮侧向滑移量和侧倾中心高度随车轮跳动量的变化曲线可知,优化后车轮定位参数、前轮侧向滑移量和侧倾中心高度均得到了改善,赛车悬架综合性能得到了提升,从而提高了方程式赛车的操纵稳定性,并证明了所设计优化方法的实用性和可靠性.

    FSAE赛车ADAMS/View双横臂悬架多目标优化车轮定位参数

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    机械油泵轴锻压工艺的正则化递归ESN网络优化

    徐安林钱善华
    85-88,93页
    查看更多>>摘要：为了提高机械油泵轴的耐磨性、减少油泵轴工作过程中的磨损量,提出了基于L1正则化递归最小二乘ESN网络的锻压工艺优化方法.分析了油泵轴的生产工艺流程和磨损实验方法.以回声状态网络为基础,为了解决训练过程中动态储备池中大量无关特征问题,将L1范数正则化约束加入到算法中,使ESN网络对特征具有自主选择能力,实现动态储备池中特征稀疏性,解决ESN网络计算量大和过拟合问题;使用递归最小二乘法优化输出权值矩阵,可以实时接受新样本对模型精度的训练和提高,综合以上两点创新,提出了 L1RLS-ESN网络模型.将L1RLS-ESN网络应用于油泵轴磨损量的拟合与预测,得到了磨损量最小的对应锻压工艺.将模型优化的锻压工艺和实际锻压工艺进行对比,模型优化工艺锻压的泵轴磨损量比实际锻压工艺减少了约2倍.

    机械油泵轴锻压工艺优化L1RLS-ESN网络L1范数正则化递归最小二乘法

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    工程陶瓷磨削表面残余应力及其分布研究

    李霞
    89-93页
    查看更多>>摘要：为了探究工程陶瓷磨削后表面残余应力以及残余应力的分布情况.通过磨削实验首先获得氮化硅与氧化锆陶瓷磨削后平行于磨削方向和垂直于磨削方向的表面残余应力,其次通过实验获得磨削表面下不同深度的残余应力分布情况,最后分析了表面残余应力与表面去除方式的关系.结果表明:表面残余压应力值随磨削参数的变化呈线性变化;随着磨削表面下深度的增加,残余应力分布由残余压应力向残余拉应力转变,后再转变为压应力并逐渐消失;平行于磨削方向的残余应力值要大于垂直磨削方向的残余应力值;氧化锆陶瓷残余应力值要大于氮化硅陶瓷的残余应力值;随着表面由塑性去除向脆性去除转变,表面残余压应力值逐渐减小,表面质量变差.在磨削加工中应选用较小的进给速度和磨削深度、较大的磨削速度使表面呈现较大的残余压应力,以此来获得较好的表面质量.

    工程陶瓷残余应力磨削参数表面/亚表面去除方式应力分布

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