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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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    全地形六轮移动机器人的设计与制作

    王奉晨高宏力宋兴国雷亚雄...
    253-256页
    查看更多>>摘要：设计制作了一种六轮独立驱动差速转向的全地形移动机器人,分析了六轮驱动和差速转向在全地形移动机器人应用上的优势.对移动机器人进行整体设计,建立了全地形六轮移动机器人平面差速转向的动力学模型,在研究动力学模型的基础上得到电机参数,选择合适的驱动电机和减速器.运用ADAMS虚拟样机对移动机器人的关键尺寸进行多目标优化,得到在一定约束条件下的最优设计尺寸.运用SolidWorks软件建立了三维模型,完成机器人的机械系统搭建和控制系统搭建.

    全地形六轮驱动转向动力学ADAMS多目标优化

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    未知环境下机器人导航算法与避障算法研究

    包震洲俞鸿飞金文德李伟达...
    257-260,264页
    查看更多>>摘要：针对机器人在复杂动态工作环境下如何进行定位和导航的问题做了深入研究,全文阐述了机器人混合导航和地图重建的基本方法.首先,介绍了机器人机械结构与软件平台,并分析了经典双轮差动模型,并总结了机器人的应用范围;然后,通过对视觉数据的数据采集实现了对于环境特征的提取,建立了导航图像和导航机器人导航;最后,建立了基于超声波传感器的模糊避障系统,解决了由于障碍物定位不准确、检测盲区、镜子反射等缺陷导致避障不稳定的问题.经过实验证明,该机器人具有良好的避障性能和导航性能,实现了机器人视觉导航算法.

    机器人视觉导航导航定位未知环境

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    绳驱动仿人机器人下肢设计与仿真分析

    王从浩朱旭旭刘本奇胡小春...
    261-264页
    查看更多>>摘要：仿照人体骨骼肌驱动,提出一种基于绳索驱动的新型拮抗驱动方式,采用一对电机带动绳索的方式对关节进行冗余驱动;基于绳索驱动方式完成仿人机器人下肢结构的设计;在给定的机器人运动轨迹下得出绳长的变化规律;利用逆动力学分析求解出机器人的关节力矩,采用优化方法求解出驱动关节两侧绳索的最优驱动力;最后利用ADAMS软件对绳索驱动机器人下肢进行动力学仿真,仿真结果验证了绳索长度驱动的可行性以及拉力计算的正确性.对于仿人机器人以及康复机器人的设计具有一定的借鉴意义.

    绳索拮抗驱动仿人机器人绳索拉力

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    12-6台体型并联机构位置正解的唯一性分析

    尤晶晶朱俊豪符周舟双家炜...
    265-267,271页
    查看更多>>摘要：设计了一种含混合单开链支路的12-6台体型Stewart冗余并联机构,在构建位置正解模型时发现,该机构的正向运动学可能存在增根或失根的情况.针对该问题,通过挖掘拓扑构型内部固有的尺度约束关系,以及同构方程的消元运算,对所有可能出现多解的位形逐个进行了分析,研究结果显示:该并联机构具有确定的、唯一的位置正解.最后,推导了新型并联机构的全解析解,并通过虚拟试验验证了上述算法的正确性,为动力学控制、工作空间计算等后续工作奠定了重要的理论基础.

    并联机构运动学正解解析法尺度约束同构方程

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    海洋机器人进气集水箱仿真分析与试验

    张发年于延凯曹钧凯林扬...
    268-271页
    查看更多>>摘要：油电混合动力海洋机器人进气管路设计有水气分离功能的进气集水箱.针对某海洋机器人原理样机的进气集水箱积水喷溅问题,利用CFX软件对箱内气液两相流作用机理进行数值模拟,确定水箱结构不合理导致积水受高速气流扰动,被气流夹带发生喷溅;设计一种折流式、气液流场隔离的新型进气集水箱,并对其进行气液两相流数值模拟,结果表明新进气集水箱有效避免了高速气流对积水扰动;利用Euler-Euler气液两相流模型进一步对新进气集水箱水气分离性能进行数值模拟,结果表明新进气集水箱水气分离效率达99.94%,达到了预期效果.试验结果表明,数值模拟结果与试验结果一致,数值计算模型正确.

    海洋机器人积水喷溅水气分离CFD仿真

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    卧式下肢康复训练机器人力觉拖动示教研究

    杨浩韩建海李向攀
    272-275页
    查看更多>>摘要：将现代康复医学与机器人学相融合,用于下肢康复训练的技术,已经成为当前研究的热点.目前,现有的下肢康复训练机器人训练轨迹改变困难,不能适应个性化训练的要求.在已有的机械系统的基础上,在机器人的末端安装力觉传感器,通过导纳控制算法的设计以及分析机器人位姿矩阵的构成,获取机器人末端在笛卡尔空间中的位姿.再通过求逆解模块,得到各个关节的实时角度,从而驱动机器人按照示教轨迹运动.通过康复训练中的抬腿动作试验,证明了卧式下肢康复训练机器人力觉拖动示教系统的设计,达到了预期效果.

    卧式下肢康复训练机器人拖动示教六维力觉传感器康复训练

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    主动柔顺抛磨力在协作机器人的控制方法

    布挺张刚焦文潭王波...
    276-280页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于主动柔顺的机器人抛磨力控制方法,该力反馈末端执行器将被安装到ur协作机器人末端法兰的集成单元中.基于主动柔性装置的力/位混合控制策略,提出了抛磨系统控制装置控制机器人的位置并控制位置控制.通过集成一个力传感器,测量抛磨力并反馈给控制器,根据抛磨的预先计划要求对其进行调节.协作机器人末端执行器具有抛磨头,机器人控制器的力控算法操作抛磨头,从而实现恒力抛磨,以提供抛磨工具的柔度.在建模分析之后,使用复合非线性反馈控制算法来改善协作机器人本体的力控动态瞬时反映效果.经过实验表明,基于主动柔顺的机器人抛磨力控制算法可以有效的跟踪和补偿力和位置数据,具有较好的减振效果和显著的力跟踪效果.

    机器人抛磨主动柔顺力/位混合控制非线性反馈

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    椎板减压手术机器人运动学分析与轨迹规划

    王丽孙宇王瑞强齐晓志...
    281-284页
    查看更多>>摘要：椎板减压是治疗腰椎椎管狭窄等疾病的重要手段,具有风险大、耗时长、对医生技术要求高等特点,通过应用手术机器人辅助医生完成椎板减压操作,能在保证手术精度与安全性的前提下减轻医生负担.针对椎板开窗减压术,研发小型串联手术辅助机器人,并对手术轨迹规划方法展开研究.文章综合考虑术中患者摆位、手术区域覆盖范围以及机器人占地空间等因素,通过尺度分析设计出具有最优刚度与精度的五自由度机器人;以椎板磨削中的轨迹规划为目的,基于医学影像数据多尺度分割技术对患者椎板等组织进行分割与三维重建,构建轨迹规划的实际临床环境;采用Isomap与遗传算法实现机器人的磨削轨迹规划,并利用三次样条插值提高机器人运行稳定性;同时采用A*算法实现椎板换位过程中的轨迹规划,避免机器人在三维空间中运动时与非目标区域发生碰撞.

    手术机器人椎板减压图像分割特征降维轨迹规划

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    滚动球式医疗服务型机器人动力学建模与仿真

    刘怡钟文敏
    285-288页
    查看更多>>摘要：针对当前医疗服务型机器人运动不灵活、稳定性差等问题,设计了一种滚动球式医疗服务型机器人,该机器人在结构设计上增加了瞬时失电保护装置,有效的提高了机器人在启停及制动状态下系统的稳定性.采用Lagrange-Routh方程建立滚动球式机器人系统的动力学模型,通过引入Lagrange乘子能够很好的解决滚动球式机器人系统的非线性、非完整性等问题.最后,利用MATLAB/SIMULINK软件对所建立的动力学模型进行了仿真分析,结果表明,所建立的动力学模型是准确的,为后续结构优化和控制系统的设计提供了理论依据.

    滚动球式机器人非完整系统动力学建模Lagrange-Routh方程

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    CFM56-3发动机高压点火导线可靠性分析

    孔祥芬蔡峻青张利寒王国东...
    289-292页
    查看更多>>摘要：高压点火导线是航空发动机点火系统中故障率较高的一个部件,其可靠性关系到发动机的点火可靠乃至于整个飞机的飞行安全.以国内某航空公司B737机队发动机高压点火导线维修数据为基础,采用可靠性方法对其进行分析.根据直方图进行分布初选后以极大似然估计法进行参数估计,然后用Minitab软件对各分布进行检验,以此选出拟合程度最好的寿命分布.检验结果高压点火导线故障数据服从指数分布,在此基础上结合航空维修相关理论给出相应的维修建议.

    高压点火导线可靠性分析参数估计假设检验指数分布维修建议

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