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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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    机械臂外力的时延强跟踪Kalman估计与自学习控制

    淡乾川崔凤坤
    308-313页
    查看更多>>摘要：为了提高机械臂与环境交互过程中的接触力估计精度和关节控制精度,提出了基于时延强跟踪Kalman滤波的接触力估计方法和基于熵-自学习控制网络的关节角位置控制方法.建立了机械臂系统的关节驱动模型和动力学模型;基于时延估计理论,建立了4自由度机械臂系统的时延模型;在Kalman滤波中引入了渐消因子,使估计残差强行正交,从而提出了基于时延强跟踪Kalman的接触力估计方法.以接触力误差和关节位置误差为输入,以关节力矩为输出构建了自学习控制网络,并提出使用熵聚类确定网络结构和参数,从而设计了熵-自学习控制网络.经仿真验证,基于时延强跟踪Kalman的估计误差区间分布小于标准Kalman和文献[12]柔顺控制,且分布密度在0误差处极高;熵-自学习控制网络对期望轨迹的绝对跟踪误差和收敛时间远小于自学习控制网络和变阻抗阻尼控制.仿真结果验证了本文接触力估计方法和角位置控制方法的优越性.

    接触力估计关节控制强跟踪Kalman滤波熵-自学习控制机械臂系统

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    机器人与双目相机的手眼标定方法

    颜京森郝卫东杨道国王瑞卿...
    314-316,324页
    查看更多>>摘要：为了得到钻头在激光熔覆机器人坐标系下的模型数据需要机器人与双目相机进行手眼标定,针对这一问题提出了一种手眼标定的方法.改变机器人位姿对同一点进行测量,建立机器人DH模型并利用机器人正运动学方程计算出机器人末端坐标系与双目相机坐标系之间的变换矩阵,完成了手眼测量系统标定.基于此标定方法进行了误差测试与激光熔覆实验,对误差产生的原因进行分析并提出了减小误差的方法.实验结果表明,机器人与双目相机的手眼标定方法有效,可用于PDC钻头激光熔覆系统.

    手眼标定工业机器人DH建模双目相机

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    冗余驱动并联机械手运动精度校准方法研究

    张凯孙德全刘石林
    317-324页
    查看更多>>摘要：针对冗余驱动并联机械手(RAPM)的运动精度,以某三自由度主轴头为例,提出了一种基于最小误差模型的运动精度校准方法.首先通过消除冗余几何源误差,建立包含最少几何源误差的最小误差模型,采用蒙特卡罗模拟进行几何源误差灵敏度分析,研究各几何源误差对终端精度的相对影响.在此基础上提出了粗校准和精校准相结合的分层辨识策略,以实现冗余驱动并联机械手的精度校准.最后通过校准实验测试表明,所提出的校准方法能够大幅降低冗余驱动并联机械手的终端误差,验证了所提校准方法的有效性.

    冗余驱动并联机械手运动学校准误差建模敏感性分析误差校准

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    结合多层次碰撞检测与IKFast运动学的磨削平台

    方健尹旷王红斌张铁...
    325-330页
    查看更多>>摘要：针对传统磨削系统中存在的低精度和低效率的痛点,提出了一种结合多层次碰撞检测与IKFast运动学的高效磨削轨迹规划算法,并成功运用于机器人磨削平台.首先,针对磨削机器人高维构型空间复杂、难解,这里采用基于采样的运动规划算法,通过随机采样及碰撞检测来有效解决高维空间的运动规划问题.其次,基于混合包围盒AABB和OBB建立碰撞检测模型,通过多层次遍历的检测方法提高规划算法的整体效率.最后,为减轻机器人磨削轨迹中奇异点的影响,建立了IKFast运动学模型,对机器人奇异位置的正确逆解进行仿真求解,结果表明,文中方法有效增加了磨削轨迹的稳定性.

    机器人打磨平台碰撞检测包围盒模型IKFast运动模型

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    模糊PID控制在移栽机械手控制系统的应用研究

    陆海峰王业统黄福伟苏明...
    331-336页
    查看更多>>摘要：针对移栽机械手因外界因素干扰而容易出现输出精度低的问题,提出了一种基于模糊PID控制策略的移栽机械手控制方法.首先,在移栽机械手控制系统模型的基础上,结合模糊控制理论与PID控制理论的分析方法,提出了一种新型的移栽机械手控制方法.通过MATLAB/Simulink软件对仿真分析了移栽机械手的控制过程,比较了常规PID控制和模糊PID控制对移栽机械手控制系统的控制效果.结果表明,通过调节PID参数,所提控制方法相对于传统PID控制,其输出的阶跃响应稳定信号时间提高了56%,该模糊PID控制克服了机械手控制系统的非线性和控制精度低的缺点,提高了控制系统的稳定性能.

    模糊PID移栽机械手控制系统农业机械

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    特征融合的电力机械设备过热故障红外检测

    陈秋菊彭天昊康万杰何国锋...
    337-341页
    查看更多>>摘要：因电力资源需求急剧上升,电力系统提高电能资源运输量的同时,电力机械设备经常出现过热问题,易导致电力故障的发生,为此提出特征融合的电力机械设备过热故障红外检测方法.将电力机械设备红外图像转换到HIS颜色空间,采用中值滤波法去噪处理红外图像,降低噪声对故障检测效果的影响.提取红外图像的反射与入射分量,获取图像相关细节信息,在信息融合的帮助下合并红外图像信息,完成红外图像增强.使用梯度方法定位图像边缘,通过划分红外图像中高温区域,实现电力机械设备过热故障检测.实验结果表明,所提方法的过热故障红外检测误差低、检测时间短,鲁棒性高.

    特征融合电力机械设备过热故障红外检测HIS颜色空间梯度方法

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    某燃气轮机内部燃料气管道补偿方案设计

    白东方彭志胜鲍林军王宏泽...
    342-345,350页
    查看更多>>摘要：针对燃烧筒外置的燃气轮机内部燃料气管道,首先综合考虑了燃机、燃烧筒及管道的热膨胀情况下,基于ANSYS初步仿真结果,提出了一种通过环管管夹处预留膨胀间隙和采用波纹管补偿的方法,用以分别补偿环管和各支管热应力,进而对支撑的温度场和环管的二次应力进行了校核,结果表明该支撑设计方案可以满足二次应力要求,并且对介质的温度影响很小,可以忽略;其次采用StarCD对各支管正常工况下的流量分配特性进行了分析,得出了该布置下各支管的流量分配情况,结果表明三路燃料的不均匀度均能满足设计要求.该设计方案可为实际工程中内部燃料输送管道设计提供依据.

    燃气轮机内部燃料支撑设计应力补偿温度场分析均匀性分析

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    汽车空调风道风量分配和气动噪声优化研究

    王华伟朱帅王博胡溧...
    346-350页
    查看更多>>摘要：汽车空调的除霜风道存在的风量分配不合理和噪声较大的问题,严重影响了汽车的舒适性,针对以上问题,本文以某款汽车暖通空调为研究对象,从汽车空调风道引起的气动噪声入手,结合实验和仿真对空调的除霜风道进行优化研究.通过仿真分析找出除霜风道引起风量分配不合理和噪声较大的原因,研究发现,减少转弯、扩大出风口、做好气流分离设计和涡流区的过渡等优化可以保证各个出风口的风量分配充足均匀的情况下,优化后风道可使车内噪声最大降低6dB,并在风量台和半消声室进行实验测试,验证了优化方案的有效性,可为汽车空调降噪研究提供方法和实践基础.

    空调测试除霜风道气动噪声风量分配

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    铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析

    李艳向东韦尧中王君英...
    351-356,360页
    查看更多>>摘要：针对某50/10t铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析案例,结合断口形貌分析、材料金相组织分析、加工过程分析,全面排查了卷筒轴断裂失效的原因,搭建了铸造桥式起重机的动力学分析模型,计算了传动链中卷筒及钢丝绳的动态载荷,并分析了动载作用下卷筒的结构强度及卷筒轴的疲劳寿命.结果表明,该起卷筒轴断裂失效事故中,卷筒轴的结构硬度、材料组织良好,卷筒轴过渡圆角处会产生明显应力集中,周期性动载产生的交变应力会导致桥式起重机卷筒轴疲劳寿命大大减小,属于高名义应力的旋转弯曲疲劳断裂.

    铸造桥式起重机卷筒轴断裂失效分析

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    风电主轴承失效分析与优化设计

    王高峰王燕霜梁辉刘攀...
    357-360页
    查看更多>>摘要：风电主轴承是风力发电机组的核心部件,其性能直接影响风机可靠性和寿命.通过对4MW风电调心滚子主轴承进行材料、热处理质量、扫描电镜检测分析,结合Romax轴系仿真模型分析轴承两条滚道的受力状态,结果表明受轴向力、倾覆力矩联合作用,轴承出现偏载是导致一侧滚道疲劳的主要原因.对调心滚子风电主轴承进行优化设计并仿真分析,结果表明通过改变接触角进行非对称设计,可改善轴承受力状态.风电主轴承的失效分析与优化设计研究,可为大功率风电主轴承设计提供参考.

    风电主轴承调心滚子轴承失效分析优化设计

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