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期刊信息/Journal information
中国机械工程
中国机械工程学会
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中国机械工程学会

周佑启

半月刊

1004-132X

paper@cmemo.org.cn

027-88011893

430068

湖北省武汉市湖北工业大学772信箱

中国机械工程/Journal China Mechanical EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是中国机械工程学会会刊。反映中国机械工程领域重大学术进展，报道中国机械工程学会系统的最新学术信息，围绕机械企业科技进步传播重大科技成果，就机械工程界的热点开展讨论，不断跟踪世界机械工程最新动向，注重完善机械科技人员的知识结构，以探询学科发展趋势，促进学术成果交流，提高科技人员素质、推动企业科技进步为宗旨，以深内涵、广视野、强应变、高品味、厚基础为办刊特色。
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    基于视觉同时定位与地图构建的水下图像增强式视觉三维重建方法

    梅杰覃嘉锐陈定方陈昆...
    268-279页
    查看更多>>摘要：针对仿生机器鱼水下作业时面临的水下图像质量偏低、水下自主定位难的问题,提出一种颜色均衡与G-B通道先验融合的水下图像增强式算法.将该算法和视觉同时定位与地图构建(SLAM)方法结合,实现了水下图像增强式的视觉三维重建.在不同水域环境下进行了水下图像处理实验、水下环境视觉三维重建实验和运动轨迹跟踪实验,结果表明该方法有效提高了水下图像综合质量,特征匹配效率提高了 16.03％,真实轨迹与估计轨迹的误差平均约为7.99 mm.

    水下图像增强三维重建运动轨迹跟踪视觉同时定位与地图构建(SLAM)

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    一种考虑关节跃度约束的实时刀具路径光顺算法

    杜煦常泽鑫郑军强任鹏飞...
    280-286页
    查看更多>>摘要：针对机器人加工过程中关节跃度超过约束的问题,提出一种考虑机器人关节跃度约束的刀具路径光顺算法.采用有限冲激响应滤波器插值算法对五轴刀具路径进行光顺处理,一步完成了路径光顺和速度规划.建立了关节与刀具之间的速度、加速度和跃度关系,通过调整时间常数保证了关节跃度不超过约束.考虑机器人关节加速度约束后,该算法计算出的时间常数更小.仿真和实验结果表明该算法能减小关节的跟踪误差,提高机器人的工作稳定性.

    关节跃度约束五轴刀具路径光顺有限冲激响应滤波器插值机器人加工

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    面向微小软排线装配的阵列触觉状态感知技术

    林杰胡智凯刘思源唐维威...
    287-292,304页
    查看更多>>摘要：针对微小软排线装配操作中器件体积小且存在视觉遮挡的问题,提出一种基于电容式阵列触觉传感器的机器人软排线装配状态感知技术.首先,对电容式三维触觉感知机理进行分析,并针对软排线装配的小尺寸空间感知需求,设计了一种基于垂直拓扑网状介质层的高灵敏阵列触觉传感器,实现微小软排线装配状态的高灵敏感知.其次,为突破布线复杂度与阵列扫描周期的限制,基于电容数字芯片拓展实现高动态三维阵列信息扫描系统的设计与微小软排线装配状态的高动态感知,并完成小型化电容式阵列触觉传感器的一体化制备.最后,搭建机器人软排线装配操作系统并实时采集和分析软排线装配过程中的阵列触觉信息特征,以验证所提出技术的准确性和有效性.

    软排线装配操作状态感知电容式阵列触觉传感器

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    基于改进量子粒子群优化算法的机器人逆运动学求解

    陈卓凡周坤秦菲菲王斌锐...
    293-304页
    查看更多>>摘要：针对工业机器人在逆运动学求解过程中存在的位姿奇异、解不唯一、求解精度低等问题,提出了一种改进量子粒子群算法.首先,利用D-H参数法建立机器人运动学模型,以机械臂末端最小位姿误差为主要优化目标,加入运动前后关节角变化最小、行程平稳连续的约束条件,设计了 目标函数;其次,通过采用Levy飞行策略改进粒子更新方式、非线性地动态调整收缩膨胀因子、采用变权重方法计算最优平均位置等方法设计了一种改进量子粒子群优化(IQPSO)算法;然后,模拟单点位姿和连续轨迹两种不同的求解情况进行三种算法(IQPSO、APSO、QPSO)的仿真对比实验,结果表明IQPSO算法具有收敛速度快、求解精度高等优点;最后,将IQPSO算法用于机械臂本体进行实物验证,实验结果表明IQPSO算法求解出的插值点所组成的轨迹连续且平滑,进一步证明了该算法应用于实际运动控制中的稳定性和可行性.

    工业机器人逆运动学求解目标函数改进量子粒子群优化算法

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    一种多指标综合最优的抗冲击轨迹规划方法

    荣誉陈刚豆天赐
    305-316页
    查看更多>>摘要：为提高机械臂作业效率以及抗冲击能力,提出了一种综合最优轨迹规划方法.首先通过建立3-5-3多项式曲线数学模型构造出端点运动参数可控的关节运动轨迹;然后考虑关节位置、速度、加速度等约束条件,通过加权系数法定义目标函数,使机械臂的动作时间、冲击和灵巧度达到综合最优,在目标函数的设计中采用动态加权方法来处理关节速度与冲击之间的矛盾;最后,针对标准粒子群算法,利用拉丁超立方抽样函数均匀化种群,并提出随机惯性权重更新策略,得到改进粒子群算法,利用该算法对目标函数进行优化,得到综合最优运动轨迹.进行了仿真和样机实验,实验结果证明所提方法具有可行性.

    工业机器人轨迹规划多目标优化粒子群算法

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    复杂载荷下的核管路支架智能布置

    孙宇翔陈丽龙波王艳苹...
    317-323,336页
    查看更多>>摘要：当前,核电管路支架布置通过人工试算反复迭代来实现,存在劳动强度大、设计周期长、成本高等缺点.借助管路有限元力学分析,提出一种基于粒子群-遗传混合算法的三维空间核电管路支架智能布置方法.布置示例表明,所提方法可在管路的三维全局空间内自动布置不同功能的多个支架,在满足《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》设计规范的同时减小了工作量.

    核电管路支架布置智能布置粒子群-遗传混合算法

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    狭长空间内重载调姿装配机器人的设计与研究

    刘毅易旺民姚建涛王兴达...
    324-336页
    查看更多>>摘要：针对舱体类狭长空间内部待安装设备种类多、批量大、载荷重、空间余量微小、装配路径复杂、装配风险高等问题,设计了 一种重载调姿装配机器人.在机器人运动学研究的基础上,建立了误差模型,并以最小包围球半径为约束条件,通过遗传算法将误差参数的辨识结果补偿到机器人控制系统.以机柜装配为例,针对空间约束条件规划工作路径,基于动力学约束能耗函数模型,以时间、冲击和能耗为优化目标,得到多 目标最优轨迹.样机实验验证了误差参数辨识的有效性,减小了机器人的绝对定位误差,且多 目标最优轨迹的关节总冲击小、运动平稳,实现了机柜类设备高效、平稳、可靠的安装.

    装配机器人运动学建模多目标优化误差补偿

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    跑道型线圈板料电磁成形磁场分布的调控

    唐天宇黄亮徐佳辉孙怡然...
    337-346页
    查看更多>>摘要：为有效调控跑道型线圈电磁成形过程中合金板料的变形行为,采用实验-模拟与理论计算的方法揭示了板料与线圈装配的相对位置对电磁力、电流密度、变形速度和成形高度的影响规律,推导出线圈中心面空间磁感强度的工程计算模型.随着板料装配时偏置量的增大,电磁成形试样变形区的最大高度差逐渐减小,试样由"内低外高"转变为"外高内低";电磁力密度峰值从板料内侧向中心移动.偏置量为2.5～3.0 mm时,两侧高度差存在最小值;偏置量为3.0 mm时,板料的横向变形速度趋近于0,电磁力沿板料中心轴对称分布.基于跑道型线圈磁感强度工程模型推导了磁感强度对称中心区位置与线圈直段半长、匝间距、中心距及板料装配间隙的关系,确定最佳偏置量为2.2～3.9 mm.该结果与模拟实验结果相符合,证实了模型的可靠性.

    电磁成形2219铝合金跑道型线圈磁场调控

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    1180 MPa级超高强钢冷连轧过程的厚度综合控制技术

    张文军王文奇张晓东林威...
    347-353,370页
    查看更多>>摘要：针对超高强钢在冷轧过程中厚度波动大以及带头带尾厚度超差的问题,首先根据金属秒流量模型建立了厚度超差预测模型与辊缝调节量预估模型;随后开发了轧制过程中的厚度控制系统,并进行了辊缝调节量优化;最后建立了带钢头尾轧制过程中的轧制速度与张力优化模型.以国内某冷连轧机组的第1机架为技术应用对象,选择两种典型的超高强钢进行生产测试,测试结果表明:超高强钢AR4146E1 与 DU6220A1 的厚度超差长度分别从 70.3 m、36.89 m 下降到 了 16.85 m、16.33 m.

    厚差控制系统辊缝超高强钢冷连轧

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    驱动系统效率最优的并联混合动力商用车模式切换及换挡控制策略

    严正峰蒋光宗姚明尧
    354-363页
    查看更多>>摘要：为提高搭载自动变速器的并联混合动力商用车燃油经济性,以驱动系统效率最优为 目标,提出一种新的驱动模式边界划分和挡位边界划分方法.制定了基于效率最优的模式切换及换挡控制策略,并在中国重型商用车行驶工况下对所制定的控制策略进行了仿真验证.结果表明,所提出的策略不仅能够维持电池荷电状态的平衡,且百公里油耗比电辅助控制策略低11.2％,具有更好的燃油经济性.

    能量管理策略边界划分方法模式切换换挡规律混合动力商用车

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