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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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    基于SDRE控制的双臂空间机器人轨迹优化跟踪

    顾建华孙翠玲贲能军
    230-234页
    查看更多>>摘要：针对自由漂浮双臂空间机器人惯性参数未知的问题,提出了一种基于状态依赖Riccati方程的两级优化控制方法.首先,基于扩展机械臂方法建立双臂空间机器人自由漂浮状态下的关节空间动力学模型;而后将标称状态变量和实际状态变量作为标称动力学方程的反馈输入量,借助增广变量法,分别得到空间机器人关于关节角度和角速度的类线性标称状态方程和实际状态方程;根据标称状态方程设计离线标称SDRE控制器,并建立其与实际状态方程的误差模型;由此进一步设计在线补偿SDRE控制器补偿标称控制器的跟踪误差.SDRE稳定性引理保证了所设计控制器的渐进稳定性;数值仿真结果验证所提控制方法的有效性.

    惯性参数未知双臂空间机器人状态依赖Riccati方程两级优化控制增广变量法

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    无人机视觉技术在道路裂缝分类中的应用

    袁依文雷斌
    235-239页
    查看更多>>摘要：裂缝是测定道路工程质量的一个重要指标,不同的裂缝类型关系到不同的坏裂走向及路面养护策略,所以对混凝土路面裂缝进行分类十分重要.针对于传统的检测方法成本高,劳动强度大等问题,采用了四旋翼无人机视觉检测技术,选择了支持向量机的分类器,提出了一种基于裂缝投影的方向性特征,裂缝骨架的端点特征以及裂缝骨架与横纵网格交点数目比的特征对道路裂缝进行分类的方法,并与其它特征做了对比实验.结果表明本法对于道路裂缝的分类具有较高的准确率和较强的适应性.

    无人机机器视觉SVM骨架裂缝特征

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    工业机器人动力学参数分步辨识与零力控制示教

    方骏玮王斌锐谢胜龙任海军...
    240-244页
    查看更多>>摘要：针对复杂工况下,工业机器人直接示教柔顺性欠缺的问题,这里在传统零力控制算法中加入动力学惯性项补偿以降低示教过程的牵引力.首先,在综合考虑重力、关节摩擦和科氏力等因素的情况下,建立了一种6轴工业机器人线性动力学模型.针对该动力学模型参数辨识高维度、强非线性、多参数的特点,提出了一种分步辨识方法,此方法能有效地降低辨识方程系数矩阵维度,减少计算量.然后,根据辨识结果设计基于力矩控制的惯性项补偿零力控制器.最后,进行动力学参数辨识结果验证与直接示教实验.实验结果表明所提出的分步辨识方法结果较为精确;相比传统的零力控制算法,增加惯性项补偿的零力控制算法能使示教过程的牵引力幅值降低28.6％,显著改善示教过程的柔顺性.

    直接示教零力控制惯性项补偿动力学建模参数辨识

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    连续被动式运动训练器转速切换协调控制方法

    胥燕郑忠文
    245-248页
    查看更多>>摘要：采用目前方法对运动训练器转速切换进行控制时,没有提取表面肌电信号的特征,存在控制误差大、控制稳定性差和控制效率低的问题.提出连续被动式运动训练器转速切换协调控制方法,获取表面机电信号,并提取表面机电信号的特征,在此基础上构建连续被动式运动训练器的训练模型.根据训练模型设计转速切换协调控制器,通过转速切换协调控制器完成连续被动式运动训练器转速切换的协调控制.实验结果表明,所提方法的控制误差小、控制稳定性高、控制效率高.

    连续被动式运动训练器转速切换训练模型控制器协调控制

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    体能训练机器人操作臂交互轨迹规划方法

    董志周楠
    249-252页
    查看更多>>摘要：体能训练机器人操作臂的力方向可操作度直接影响着运动轨迹规划精度.基于此,研究了体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划方法,分析体能训练机器人操作臂的力方向可操作度,利用多维支持向量机代替高斯混合模型,在李雅普洛夫第二方法的基础上确定稳定性约束条件,构建基于支持向量机的轨迹规划模型,实现体能训练机器人操作臂交互动态轨迹规划.实验结果表明,所提方法的角位移更小、噪声识别值和超参数更高,验证了所提方法轨迹规划弹性规划能力较好且轨迹规划精度较高.

    体能训练机器人操作臂轨迹规划可操作度分析支持向量机

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    下肢康复机器人的结构设计与动力学分析

    尚会超冀涛付晓莉李志强...
    253-256,260页
    查看更多>>摘要：针对下肢运动损伤患者的康复需求,提出一种新型下肢外骨骼康复训练器,根据康复评定学中RLA分期法对人体正常步态的描述和人机工程学理论中的人体下肢尺寸及关节特点,对被动康复训练器的机构进行设计;使用SolidWorks建立三维样机模型,制造实物样机;并且建立运动学及动力学模型;通过Matlab仿真分析特出关节运动变化曲线,验证数学模型的正确性;并且通过ADAMS软件进行动力学仿真,验证模型的正常行走步态,并且得出关节角速度,关节角动量,关节力矩等变化曲线.然后分别选取RLA八分法中8个关键时期点的数据,将理论计算和模拟仿真的结果进行比较,分析误差原因.验证了运动模型的正确性,为驱动控制提供参考依据.

    下肢康复外骨骼机器人结构设计运动学分析动力学分析仿真

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    外骨骼机器人助力效率测试技术研究

    赵明升宋遒志刘亚丽马珮冬...
    257-260页
    查看更多>>摘要：国内外很多机构都将摄氧量作为评价外骨骼机器人性能好坏的指标之一,但各研究结果存在差异.针对摄氧量的测定易受多因素干扰等问题,通过气体分析仪和polar表研究在行走过程中跑步机的坡度、负载重量以及呼吸方式等不同因素对人体运动摄氧量和心率的影响.结果发现当坡度由0°增加到10°时,人体运动的摄氧量增加了121％,心率增加了36％;在相同坡度下,人体运动时的摄氧量和心率随着负载重量的增加近似线性增加;憋气的呼吸方式会引起摄氧量增加25％,心率增加7％.这对外骨骼机器人助力效率的测试具有指导意义.

    外骨骼助力效率摄氧量心率影响因素

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    工业机器人RV减速器传动机构误差分析

    张跃明朱桂龙纪姝婷
    261-265,269页
    查看更多>>摘要：以工业机器人用RV减速器为研究对象,结合其一级渐开线齿轮减速和二级摆线针轮减速的啮合特性,逐个分析了机构中各主要构件的原始误差对系统输出转角的影响,以此为基础建立了该机构的误差传递分析模型,该模型详细解释了机构的各种原始误差与机构输出误差的对应关系,并以RV40E型减速器为例,进行数值演算和实验分析.结果表明,输出盘轴孔偏心误差对机构输出转角影响最大,摆线轮齿形误差和曲柄轴偏心误差次之,渐开线齿轮机构的误差影响最小,同时输出盘和行星架固连引起的反馈误差在精密的RV传动中也是不容忽视的.

    RV减速器摆线针轮传动传动误差误差传递

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    智能搬运机器人重叠路径删除算法设计

    孙建召赵进超
    266-269页
    查看更多>>摘要：针对当前智能搬运机器人重叠路径删除过程中,普遍存在重删率较低,执行时间较长的问题,提出了智能搬运机器人重叠路径删除算法.利用人工势场法分别构建障碍物与目标点的斥力场和引力场模型,通过势场函数设计参数,计算其斥力场函数与引力负梯度,消除局部极小点,使智能搬运机器人能够快速到达目标地点.结合两点之间直线距离最短原理,引入橡皮筋拉紧算法,获取智能搬运机器人最短路径.利用极限学习机算法构建分类器,将最短路径选择精度作为目标函数,对其建立数学模型.采用蝙蝠算法求解,计算适应度函数,获取最优极限学习机分类器参数,实现智能搬运机器人重叠路径删除.实验结果表明,所提方法的重删率较高,能够有效缩短重叠路径删除执行时间.

    智能搬运机器人重叠路径删除人工势场法蝙蝠算法

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    RV传动压力角的影响因素及变化规律研究

    徐宏海李旭光
    270-273,280页
    查看更多>>摘要：根据摆线轮与针轮的相对运动关系,导出摆线轮齿廓方程及RV传动压力角的计算公式,运用Matlab编程,仿真分析偏心距、针齿分布圆半径、针齿半径等设计参数及等距修形量、移距修形量、转角修形量等修形参数对压力角的影响规律.结果表明:RV传动同时参与啮合的齿号、单齿啮合压力角及多齿啮合平均压力角均呈周期性变化;压力角随偏心距的增大而减小,随针齿分布圆半径的增大而增大,偏心距对压力角的影响程度大于针齿分布圆半径;针齿半径、等距修形量和移距修形量对压力角影响微小,转角修形量对压力角无影响.研究结果为RV传动的参数优化及传力性能改善提供了理论依据.

    RV传动压力角影响因素摆线轮

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