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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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    变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面重构与误差分析

    汤梦侯力陈帅赵斐...
    244-247页
    查看更多>>摘要：为建立变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的数字化模型,提出一套基于NURBS的曲线曲面数字化造型方法.利用基于啮合原理推导的齿面方程获得齿面数据点,对这些数据点进行双三次NURBS齿面重构,建立相应齿面的三维参数化模型,最后对参数化模型进行误差分析.基于实例,探究型值点、首末端切矢以及切矢模长的选取对重构齿面拟合误差的影响.重构后的齿面拟合误差在mm的数量级,满足工程使用要求.此三维实体模型构建方法的提出为针对该齿轮的RTCA及LTCA的研究奠定了一定的基础.

    变双曲圆弧齿线圆柱齿轮NURBS齿面重构型值点

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    具有多核结构的稀疏化DNN在轴承诊断中的应用

    吴小龙雷文平陈宏韩捷...
    248-251,255页
    查看更多>>摘要：为了进一步提高深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)在轴承故障诊断中的可靠性和稳定性,对深度学习(Deep Learning)中的一些关键技术进行了研究、借鉴以及改进.具体地沿用传统DNN中被广泛用于无监督学习的去噪自动编码器(Denoising Auto-encoder,DAE)进行特征提取,使得特征提取过程不再依赖于先验知识;然后对传统DNN中的DAE进行稀疏化处理,使得特征的提取更加合理、准确;并在DNN中引入核函数运算形成多核结构,提高诊断结果的可靠性以及鲁棒性.最后通过具体的实验,与传统DNN、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)等故障诊断方法相对比,来最终反映基于稀疏化DAE的多核结构DNN在轴承故障诊断领域更优越的正确率与稳定性.

    深度学习自动编码器稀疏化核函数特征提取故障诊断

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    振动式分选机的设计与响应面优化

    金磊杨金堂
    252-255页
    查看更多>>摘要：针对废铅酸蓄电池再利用的预处理过程,提出具有实际意义的振动式分选机的优化设计方法.首先,计算相关参数获得初始模型,借助ANSYS Workbench进行有限元分析,使其初步符合设计要求.其次,以减小质量、提高强度和提高第三阶固有频率为优化目标,选取关键尺寸参数为设计变量,通过中心复合试验设计方法选取合适的有限元分析样本点,利用最小二乘法拟合含交叉项的二次多项式,获得目标与变量的近似响应面数学模式,再运用遗传算法进行优化获得全局最优解.最后,对比有限元计算值与响应面计算值验证响应面法可行性.结果表明:减少质量5.9％,降低最大等效应力46.9％,提高第三阶固有频率30.1％,降低了优化计算量.

    振动式分选机响应面法多目标优化遗传算法

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    CPG机理的双足机器人运动轨迹生成与分析

    林佳裔胡小春张春
    256-259页
    查看更多>>摘要：目的在对中枢模式发生器(CPG)机理分析的基础上,生成关节运动轨迹,实现对双足机器人运动步态的控制.方法根据位姿矩阵实现对踝关节末端轨迹跟踪,整定CPG模型相位参数,利用节律信号输出叠加生成运动轨迹.通过联合仿真实验,对所规划的步态进行合理性、自稳定性和自适应性分析.结果生成的运动轨迹能够实现对双足机器人的行走步态控制.结论基于CPG生成的步态能够提高机器人的运动性能,具有更强的对复杂环境的适应性.生成的运动轨迹能够为双足机器人步态规划提供借鉴意义.

    中枢模式发生器双足机器人位姿矩阵轨迹生成

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    球形机器人系统建模与仿真

    廖丹高宏力宋兴国黄晓蓉...
    260-262,266页
    查看更多>>摘要：针对目前球形机器人的完整动力学模型不能应用现有的非线性控制方法的问题,通过合理的抽象和简化,采用拉格朗日法选取适当的广义坐标,推导出一种完整的三维动力学模型,并将其转化为二阶非线性微分方程,相较其他的动力学模型降低了复杂度,为基于动力学模型的控制策略研究提供基础.同时针对该模型采用一种并联PID控制方法,在Simulink仿真实验中证明在此动力学模型基础上该控制策略能实现机器人的平衡控制与运动控制,并具有较好的响应特性和稳定性.

    球形机器人动力学模型非线性动力学微分方程PlD

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    储油罐清洗机器人全覆盖路径规划研究

    代峰燕高庆珊陈家庆郭丽峰...
    263-266页
    查看更多>>摘要：针对储油罐清洗机器人在清洗作业时因罐内障碍物导致重叠率较高、无法保证清洗覆盖面积问题,在一种全覆盖罐底方法的基础上提出了适用于内浮顶储油罐的改进Bug路径规划算法.首先通过正六边形拓扑结构全覆盖罐底的清洗原理,得到清洗点坐标;其次,采用坐标法进行清洗环境建模,在传统Bug算法的直线行走条件中加入机器人清洗目标点与罐底障碍物位置关系信息,优化清洗点坐标位置,规划出机器人起点到每个清洗点之间无障碍的直线行走路径;最后应用改进后的Bug算法对无障碍、有障碍两种环境进行覆盖路径规划算法的仿真分析.仿真结果表明,所提出的路径规划算法能够在覆盖面积大、重叠率低的同时实现机器人的无障碍覆盖.

    储油罐清洗机器人路径规划全覆盖Bug算法

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    基于弦乐器自动演奏机器人的机械结构设计

    钱黎明沙春齐虹包虹璐...
    267-270页
    查看更多>>摘要：设计的弦乐器自动演奏机器人,通过分析人类在弹奏乐器时的动作特点,根据仿生学原理设计演奏机构,完成各演奏机构的运动学和动力学分析,并根据结论选用适当驱动形式.演奏机构分为压弦机构、拨弦机构和消音机构,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,选取气动系统作为拨弦机构和压弦机构的驱动装置,选取步进电机和微型伺服电机(舵机)作为平移机构的驱动装置.通过测试,所设计的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消音机构

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    移动机器人的最优轨迹跟踪控制研究

    丁力吴洪涛李兴成周宇...
    271-274页
    查看更多>>摘要：针对移动机器人在复杂环境下的路径规划与轨迹跟踪控制,提出了一种最优轨迹跟踪控制方法.首先,通过理论分析给出了移动机器人的运动学模型和对避障问题的描述,推导出了位置与姿态方程以及目标函数表达式;其次,介绍了萤火虫算法的寻优机制,并采用广义方向学习策略来改进原算法的性能;同时,引入NUBRS曲线来光滑处理局部路径,缩短总路径长度;进而,将移动机器人系统分成位置与姿态两个控制环,分别设计PD控制律来实现其稳定的轨迹跟踪控制;最后,通过仿真与实验验证了所提方法的有效性,结果表明:(1)改进后的萤火虫算法能够为移动机器人规划出一条避障且可行走的轨迹;(2)基于PD控制策略,移动机器人能够有效地实现轨迹跟踪.

    移动机器人路径规划轨迹跟踪控制PD控制萤火虫算法

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    EOW绿色消毒智能机器人自主导航系统设计

    胡福文刘宴诚强润子
    275-278页
    查看更多>>摘要：传染病隔离屋、病房、手术室等高危交叉感染区,以及教室、会议室、报告厅、车站候车厅等人员密集流动场所需要定期消毒,这部分工作目前主要由人工完成.为了降低人工成本、减少对消毒操作人员的危害,提出并设计了一款新型的绿色消毒智能机器人.该机器人绿色消毒的原理是基于酸性氧化电位水淋雾沉降实现空气消毒,机器人的行走机构可以在复杂室内环境下自主导航.进一步研究了基于Rao-Blackwellized粒子滤波器的自主导航算法,并在教室、病房、手术等多种环境下进行了巡航模拟,结果表明控制系统运行良好,可以实现复杂室内空间消毒的绿色化和自动化.

    绿色消毒机器人自主导航机器人操作系统

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    薄壁结构在热-声-流动载荷作用下疲劳寿命预估

    栾孝驰胡翼飞沙云东赵奉同...
    279-283,287页
    查看更多>>摘要：针对航空发动机薄壁结构在热-声-流动载荷作用下疲劳问题.采用耦合的有限元/边界元法,针对高速气流中四边固支的GH188材料薄壁柱壳结构进行动力学响应计算.研究了不同温度场和不同声压级组合下,薄壁结构危险点位置处X方向应力响应规律.基于改进的雨流计数法绘制出结构应力响应的雨流循环矩阵和雨流损伤矩阵,分别对应力循环和结构损伤程度进行分析.结合Morrow平均应力模型和Miner线性疲劳累积损伤理论对薄壁结构的疲劳寿命进行预估.结果表明:相同声压级下,临界屈曲温度前,结构应力响应随温度升高而增大,屈曲后响应随温度的升高而减小;响应曲线先向左发生偏移,然后向右偏移,疲劳寿命先减小后增大;相同温度下,结构应力响应随声压级的升高而增大,响应曲线不发生偏移,结构疲劳寿命线性下降.

    薄壁结构热-声-流动载荷响应分析寿命预估有限元/边界元法改进的雨流计数法

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