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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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    基于非线性有限元分析的聚氨酯超级拱形护舷性能评估

    刘婧蓉谢良喜熊肖胡腾...
    249-252,256页
    查看更多>>摘要：根据相应试验标准,对聚氨酯体哑铃状和圆柱状试样进行了单轴拉伸和单轴压缩性能试验,获得聚氨酯超弹性体力学性能的试验数据.通过试验数据筛选精准定义聚氨酯材料的本构模型,其中筛选数据曲线与原始数据曲线保持良好的一致性,最终确定二阶多项式模型能够良好地描述其材料性能的本构模型.按照初步设计方案,在ABAQUS中建立聚氨酯超级拱形护舷的非线性有限元模型,分析其反力吸能性能.结果表明:该设计方案的聚氨酯超级拱形护舷最大应力主要集中在阶梯下方60mm处,最大应力约80MPa,已超出材料的强度极限;每米长度的吸能量达192.43kN·m,为标准值的3.5倍,吸能效果非常显著;但每米长度的最大反力为1708.41kN,为标准值6倍,反力过大易造成船舶和码头损坏.上述分析表明,该护舷产品的设计存在一定缺陷,有必要按照标准要求,对其截面结构进一步优化.

    非线性有限元分析护舷聚氨酯橡胶

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    一种多功能半自主遥操作的履带式消防机器人控制系统设计

    赵琪张华熊鹏文尚志军...
    253-256页
    查看更多>>摘要：当前我国消防部队装备的消防机器人基本属于第二代,这类消防机器人功能单一,自动化程度低,过多依赖人工控制,由此设计了一种智能型消防机器人,在人工遥控基础上,增加自主决策、自动避障功能.本设计选用STM32为控制器,利用LABVIEW软件进行上位机主界面的开发,通过无线数传模块和图传模块实现机器人与上位机的通信与数据传输,采用模糊控制算法以及其他控制策略,最终实现了机器人的人工遥控和自动模式这两种工作方式.实验表明机器人工作稳定,可在两种工作方式下自由切换,具有一定的工程意义.

    消防机器人嵌入式系统LABVIEW模糊控制

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    基于灰色关联度的船舶分段装配工艺设计

    周宏根袁志超李磊韩子延...
    257-260,266页
    查看更多>>摘要：针对当前船体装配工艺过程大量依赖人工经验,船舶装配工艺设计效率低、自动化和信息化水平不高等问题,提出基于灰色关联度的船舶装配工艺设计方法.首先,分析了典型船体结构装配工艺内容及方法,设计船舶装配工艺知识库;其次,建立相似性计算模型,设计了基于属性相似性计算的船舶分段装配工艺匹配算法,并基于灰色关联度算法完成工艺实例知识的相似性计算和排序,实现最优装配实例知识的推送和匹配;在此基础上,开发了船舶分段装配工艺设计系统,并以某单层底船体分段为对象,验证了该方法的可行性和正确性.

    船舶装配工艺知识库相似性分析灰色关联度工艺设计

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    基于机器视觉感知的交互式虚拟装配研究

    曾泽钦陈燕邹湘军李承恩...
    261-266页
    查看更多>>摘要：融合机器视觉感知,研究了交互式虚拟装配技术.首先建立虚拟装配平台,构建零件与虚拟手仿真模型,根据行为推理规则实现交互;然后基于颜色空间分割手部图像,通过SVM分类器识别手势命令,并根据三角测量原理计算手部位置信息;最后应用该系统进行视觉系统验证以及交互式虚拟装配试验.经试验可知,所构建SVM分类器的分类成功率为92.45％,F1值为92.41％;算法耗时分布于(65～80)ms;零件装配成功率为90％.结果表明系统可以快速准确地跟踪手部,完成交互式虚拟装配.

    视觉感知虚拟装配人机交互Unity3D

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    超声纵振枪式气钻结构设计及仿真研究

    杨兴高延峰
    267-272页
    查看更多>>摘要：针对传统枪式气钻钻削碳纤维复合材料时容易出现分层、毛刺、撕裂的问题,设计了一种应用于枪式气钻的超声辅助钻孔装置.通过传统解析法设计了一种阶梯型纵振超声换能器;利用PzFlex软件对超声换能器和装配了枪式气钻的换能器进行了有限元分析,结果表明两种状态下的换能器都能实现超声振动,换能器的谐振频率为33.904kHz,装配了枪式气钻的换能器的谐振频率为30.123kHz,仿真结构符合设计要求;最后对换能器进行谐振频率分析和振幅测试,结果表明换能器实际谐振频率与仿真值误差率为2.680％,纵向振幅为3μm;装配了枪式气钻的换能器实际谐振频率与仿真值误差率为7.619％,纵向振幅1.5μm;该振幅能够适用于大部分的超声加工.

    枪式气钻超声振动超声换能器PzFlex有限元分析

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    虚拟信息素在群体机器人目标搜索中的应用

    郑超学雷斌韩晓
    273-277页
    查看更多>>摘要：针对群体机器人目标搜索与最短路径规划,报告了与信息素相关的目标搜索方案.借鉴蚁群觅食行为和蚁群算法,提出了一种新的基于虚拟信息素的仿生蚁群机器人目标搜索方案,使仿生群体机器人在完成目标搜索任务后,进一步找到出发点到目标位置的最短路径.最后,这里设计了一套新颖的群体机器人实验系统,使用开发的群体机器人进行了觅食实验,实验结果表明,群体机器人在有界环境中能够搜索到目标物并规划出一条近似最优路径.实验验证了虚拟信息素在目标搜索与路径规划中的有效性与实用性.

    虚拟信息素群体机器人目标搜索路径规划

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    Bin-Picking中无纹理工件的分割

    刘瑶赵慧伍世虔陈彬...
    278-281,287页
    查看更多>>摘要：为了解决Bin-Picking系统中无纹理工件的分割问题,提出了 一种将颜色域和深度域信息融合的分割方法.该方法首先提取颜色域和深度域的边缘特征,然后基于二者的边缘特征,分别通过形态学预处理获取标记图,利用标记图辅助分水岭分割.融合二者的分割信息获得初分割结果,最后通过区域生长法以颜色域分割结果为边界优化分割区域.实验结果表明该算法适用于Bin-Picking视觉检测环节中无纹理目标的分割,对于复杂场景可获得较好的目标潜在位置区域,具有较高的鲁棒性和实时性.

    Bin-Picking无纹理工件机器视觉分水岭目标分割

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    仿生鲔科机器鱼多机体协同起动性能研究

    李家坤张开升赵波张保成...
    282-287页
    查看更多>>摘要：为提高机器鱼的快速起动性能,研究了仿鲔科推进模式机器鱼.将机器鱼简化为鱼体单元、尾鳍单元和胸鳍单元来分析各部分的受力,运用牛顿-欧拉法建立了多关节机器鱼的动力学模型.基于该动力学模型,以起动加速度为目标,选用遗传算法工具箱对仿生鱼的运动参数进行优化.以得到的优化结果为依据,开展了仿生鱼的运动学数值模拟仿真.结果表明:在保持胸鳍击水角度为0°,波动频率为5π,尾鳍摆动幅值为π/2时,起动加速度最大.由此可见,增加鱼体波动频率和尾鳍摆动幅值,同时选择使各环节波动具有一致性的相位差,可以有效提高机器鱼瞬时加速度.

    机器鱼多机体协同起动加速度牛顿-欧拉法遗传算法

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    一种人形机器人北斗导航自适应规划技术研究

    李峰岳云张巍李宁...
    288-294,299页
    查看更多>>摘要：为了研究人形机器人卫星导航下的行走路线自适应规划问题,优化人形机器人导航规划过程,提高人形机器人的智能化程度,建立了人形机器人运动学数学模型,确定了人形机器人自适应路径规划控制过程,研究了人形机器人自适应控制算法,设计了人形机器人自适应控制系统和控制原理,开发了人形机器人自适应导航主动控制器.通过人形机器人自适应导航控制试验验证了机器人行走路线自适应规划技术的合理性和有效性,为进一步提高机器人智能化程度打下了基础.试验结果表明:人形机器人自适应导航主动控制系统提高了人形机器人的卫星导航自适应性,提高了人形机器人的智能化程度,可用于人形机器人行走路线的自适应规划与实现.

    人形机器人自适应导航智能化系统原理

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    栅格环境下机器人路径的复合启发蚁群规划

    龙珊珊高倩高曼曼
    295-299页
    查看更多>>摘要：为了减小机器人的工作路径长度、提高路径规划的效率,提出了基于复合启发信息蚁群算法的栅格环境下路径规划方法.介绍了栅格模型建立方法和传统蚁群算法原理,分析了传统蚁群算法的缺陷.以待选栅格矢量与目标栅格矢量间夹角为基础,提出了两种启发信息.经分析,启发信息1具有更大的搜索范围,启发信息2具有更强的搜索方向性.将启发信息1和启发信息2以动态变化的方式融入到蚁群算法中,得到了复合启发信息蚁群算法.在(30×30)规模的栅格环境中进行仿真验证,复合启发信息蚁群算法的路径长度、迭代次数均小于传统蚁群算法和文献[11]参数优化蚁群算法,以上结果证明复合启发信息蚁群算法规划的路径质量更好、规划效率更高.

    路径规划栅格环境复合启发信息蚁群算法动态融入

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