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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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    两肢通用型上肢康复机器人系统设计与研究

    刘玉博王经坤陈蕾林明星...
    254-257页
    查看更多>>摘要：随脑卒中等上肢运动功能障碍患者逐渐增多,上肢康复机器人的应用越来越广泛.针对现有上肢康复机器人存在质量较大、结构不紧凑、人机融合性差、移动不便以及仅适用于单侧肢体康复等问题,设计了一种满足左右两肢康复的通用型外骨骼上肢康复机器人.首先对上肢康复机器人整体结构采用SOLIDWORKS进行建模;其次围绕上肢康复机器人控制系统,阐述了机器人基于CAN总线的软硬件系统开发;最后,为验证设计的准确性,使用ADAMS进行了运动学和动力学仿真,加工出实物样机,进行多种模式的康复训练实验.实验结果表明:所设计上肢康复机器人可满足患者康复训练需求.

    上肢康复机器人Solidworks建模CAN总线仿真康复训练

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    多传感器信息融合的机械臂避障路径规划方法

    曾赟丁爱萍何欣
    258-262页
    查看更多>>摘要：为降低机械臂运行损耗和避障路径规划耗时,减小障碍物定位误差,精准执行机械臂工作任务,提出了多传感器信息融合的机械臂避障路径规划方法.利用多传感器收集机械臂周围环境信息,经过数据层、特征层及决策层处理,结合传感器检测权重,融合出障碍因素综合信息.构建机械臂动力学模型,综合考虑移动基座、关节旋转角、质量及移动惯性等因素,利用线动量和角动量间守恒关系,得出强耦合特性综合力学函数,计算每个固定检测点与障碍物间距离,得出连动杆与障碍物间发生碰撞的可能性.建立人工势场,加入引力函数、斥力函数及限制函数,完成对机械臂运动避障的实际动作控制,实现最优平滑路径规划.经仿真实验证明,所提方法路径规划效率高,障碍物定位误差小,优化次数少,节省旋转角能量,鲁棒性好.

    多传感器信息融合机械臂避障路径规划动力学分析引力函数斥力函数

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    鱼群优化BP神经网络的刀具磨损状态识别

    王焕棋李海伟聂鹏马尧...
    263-266,272页
    查看更多>>摘要：针对BP神经网络模型在刀具监控中收敛速度慢容易出现局部极小化问题,提出一种基于鱼群算法(AFSA)的BP神经网络优化算法.采集振动钻孔的声发射(AE)信号,使用小波包算法对数据进行降噪和特征提取.使用鱼群优化算法(AFSA)对BP神经网络预测模型进行优化,使用优化后的模型对测试集数据进行模式识别,对比各模型识别精度.结果表明:使用鱼群优化后的算法(AF-BP)模型能够降低神经网络陷入局部极小化的情况,提高神经网络对刀具磨损的识别精度.

    刀具磨损人工鱼群算法神经网络状态识别

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    列车风管管接头间接识别定位方法

    邓斌雷越
    267-272页
    查看更多>>摘要：为完成移动机器人对列车风管的摘解任务,需要对列车风管管接头进行定位.针对列车风管管接头不易识别且识别定位需要一定实时性和精度的问题,利用双目视觉系统提出了一种间接识别定位方法.在目标识别中,根据列车风管的特点,基于颜色特征在HSV空间中对风管近端金属圈进行识别,提取出金属圈形心坐标;在三维重建中,利用具备较高精度和一定实时性的组合立体匹配算法对风管近端金属圈进行三维重建,得到其三维坐标后根据管接头与近端金属圈相对位置关系固定的特点,通过空间坐标转换得到管接头的三维坐标,实现列车风管管接头的定位.最后,在(200～650)mm的距离范围内进行实验验证,实验最大绝对误差为12.88mm,算法最长耗时为245ms,结果表明该方法满足要求.

    列车风管双目视觉系统颜色特征立体匹配三维重建空间坐标转换

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    竞赛用投篮自动机器人目标识别方法研究

    王振平
    273-276,280页
    查看更多>>摘要：针对机器人在投篮过程中因视觉镜头转动幅度小、场地大,导致的识别精度低问题,提出一种考虑场地和空间因素的目标识别方法.分析竞赛用机器人的赛点规则,得出其在比赛中需要重点识别篮球架和罚球点的位置,采用色彩标记法篮球框、门柱、篮球架顶点、侧方点以及四边罚球点,计算每个点权重,通过形态学规则求得边缘特征、线性特征以及中心特征值.建立三维坐标系,计算摄像点与模拟目标点间映射关系,通过映射值分别求得目标点与篮球框在坐标轴三个方向上的角度及目标点与机器人在三方向的距离值,得到角度与距离阈值,根据现场参数代入识别实际目标点.仿真实验证明,所提方法识别精准度高、误差小,鲁棒性好,实用价值高.

    竞赛用投篮自动机器人色彩标记法形态学规则映射关系抛物运动

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    机器人视觉中行人和车辆检测算法的研究

    高瑞贞李树楠李晓辉
    277-280页
    查看更多>>摘要：对车辆和行人进行快速且准确的检测是机器人视觉和自动驾驶领域的一个难题,为了解决这个难题,提出一种基于深度学习网络的行人车辆检测算法,这是一种端到端的单阶段检测方法.主要使用多级跳跃连接网络和多级特征融合网络.多级跳跃链接网络在特征提取阶段避免了反向传播过程中的梯度消失、爆炸和退化等优化问题,从而提高检测精度和模型的收敛速度.多级特征融合网络对来自不同层次的多尺度特征变化尺度后进行特征信息融合,可以提取到比较低层的信息以提高算法的精度.这里的算法在多个公开的数据集上进行实验,实验结果表明,与目前的一些主流算法相比,行人和车辆的平均检测精度大幅提高,在精度提高的情况下,具有更快的检测速度,有较高的应用潜力.

    机器人视觉人工智能深度学习目标检测行人和车辆检测

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    图像视觉特征的机械臂末端位姿监测方法研究

    王芳
    281-284页
    查看更多>>摘要：为解决当前监测方法位姿误差和高度误差偏大等问题,提出图像视觉特征的机械臂末端位姿监测方法.先通过TSAI手眼标定法标定机械臂手眼系统,然后采用粗定位提取机械臂轮廓,利用最小二乘法对边缘点拟合,获取视觉特征,最后通过机械臂视觉特征获取抓取位置,对抓取位姿和关节角进行映射得到机械臂作业轨迹,实现机械臂末端位姿监测.仿真实验结果表明,所提方法的位姿误差仅为0.06mm,高度误差仅为0.05mm,运行时间也较短,明显优于对比方法,不仅可有效降低位姿误差和高度误差,还能有效提升监测效率.

    图像视觉特征机械臂末端位姿监测手眼标定

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    小波包和模糊熵特征融合的轴承故障诊断

    杜福嘉黄康郭跃楠
    285-290页
    查看更多>>摘要：进行轴承多种类型裂纹故障诊断时,为解决单一特征量诊断效率低的问题,提出了基于信号小波包分解的精细时频域分析和模糊熵的特征融合方法.首先对轴承振动信号进行小波包4层分解重构,确定小波包系数模糊熵和频带能量,精细提取振动信号的高低频故障信息特征;然后基于权重指标对模糊熵和频带能量进行融合,构造多种故障状态下轴承信号的特征向量;最后选择适合小样本分类的支持向量机对轴承裂纹故障进行诊断.试验数据处理结果表明,轴承不同裂纹故障状态下,融合特征的方法诊断效率更高,相较于单一特征量识别准确率提高5.0%以上,对10种裂纹故障诊断正确率达到98.0%.

    小波包分解模糊熵支持向量机特征融合故障诊断

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    机械手在轮胎定型硫化机中的应用研究进展

    王永涛崔伟于源杨卫民...
    291-297页
    查看更多>>摘要：轮胎定型硫化机中机械手的应用,将人类从繁重的手工搬运劳动中解放出来,同时也帮助轮胎企业提高了生产效率和自动化水平.随着实际生活对轮胎质量的要求越来越高,高性能轮胎生产设备也成为关注的重点.首先,阐述了轮胎定型硫化机的基本组成;其次介绍了轮胎定型硫化机机械手的结构和工作原理,并简单分析了一般硫化机机械手所具备的特点;最后结合当前一些研究实例,针对硫化机机械手在改善稳定性、防止干涉、降低成本、保护胎体和提高对中精度等方面的应用研究进展做了归纳综述.

    机械手轮胎定型硫化机抓放胎

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    微织构刀具磨损的研究现状

    冯新敏刘鑫王座
    298-304页
    查看更多>>摘要：源于仿生摩擦学之表面改性技术的表面微织构,随着激光加工、光刻等加工技术的发展,因其良好的减磨,耐磨性能在诸多方面得以应用.近年来的微织构刀具即是微织构在切削领域的应用,大量的研究发现微织构刀具在切削时减磨效果较好,这对于提升刀具的寿命、提高工件精度和节约成本具有重要的意义.这里对不同微织构参数、形貌,不同材质的微织构刀具在不同切削条件、切削参数下的减磨机理,磨损性能进行了总结,根据现存问题提出了新的研究方向,为微织构刀具的应用提供参考.

    微织构刀具磨损减磨机理

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