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期刊信息/Journal information
组合机床与自动化加工技术
组合机床与自动化加工技术

宋鸿升

月刊

1001-2265

zhjcqk@126.com

0411-86658407

116033

大连市沙河口区新生路80号504室

组合机床与自动化加工技术/Journal Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国机械工程学会与大连组合机床研究所共同主办，中国科协主管的，由科技部和新闻出版署共同审核批准的公开发行的学术性科技期刊。1959年创刊。本刊主要讨论新技术在生产工程领域内的实际应用，内容侧重以汽车生产为代表的大批量制造技术及成套技术装备的开发设计。本刊也多视角、全方位的报道制造领域的研究成果，理论探讨，应用实践，技术展望及行业动态。《组合机床与自动化加工技术》的读者对象是从事机床及其它工艺装备开发、设计的工程师，从事新技术、新设备、新工艺开发及应用的科研院所工程师；汽车、内燃机、摩托车、农机、家电等大批量生产企业的工艺设计、技改设计及设备规划的工程技术人员、机电院校师生等。《组合机床与自动化加工技术》在国内制造业及机电工程院校中具有广泛的影响，相当的权威性和较高的知名度。本刊是历届中文核心期刊，长期以来一直被国内主要数据库、文摘刊物所收录，历年来一直被科技部中国科技信息所列为《中国科技论文统计源期刊》，被中国科学文献计量评价研究中心、中科院文献评价中心、中国社科院文献信息中心等六部门认定为"中国科学引文数据库来源期刊"、"中国学术期刊综合评价数据库来源期刊"。
正式出版
收录年代

    音圈电机直驱气浮升降平台的设计及其性能测试

    谢靖尹自强曾俊詹金章...
    56-60,67页
    查看更多>>摘要：在半导体的精密加工与精密测量中,针对一些光路限制、加工设备固定的情况下,设计了一种音圈电机直驱的气浮升降平台,承载起工件进行精密定位.平台的驱动元件采用两个高精度、高频率、无摩擦的音圈电机进行驱动,平衡元件采用了低摩擦气浮气缸进行平衡运动部件的重力,导向元件采用了多孔式节流的环绕式气体静压导轨进行导向,同时反馈元件采用高精度光栅尺作为实时反馈装置.对气体静压导轨进行了气体理论分析,用Ansys仿真软件进行导轨承载力和刚度的仿真,并结合实验进行验证仿真分析.考虑到两个音圈电机驱动时的机械耦合作用,采用了主令并行交叉耦合控制算法,来对升降平台进行精密控制.最后对升降平台的定位精度、俯仰误差、偏摆误差、直线度进行了性能测试,证明了该升降平台具备了精密加工与精密测量的能力.

    升降平台气体静压导轨多孔质石墨刚度交叉耦合

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    融合数字孪生和GCN-LSTM的六足机器人故障诊断

    斯帅杨永峰唐凯豪佃松宜...
    61-67页
    查看更多>>摘要：针对六足机器人在封闭复杂环境工作时,存在运行状况实时监测困难、故障特征数据少、故障诊断精度低等问题,提出基于数字孪生和图卷积神经网络改进的长短时记忆神经网络(GCN-LSTM)的六足机器人故障诊断方法.首先,分析了六足机器人的动力学模型,并据此在CoppeliaSim仿真软件中构建机器人的高保真、高置信度孪生模型;其次,对数字孪生模型进行虚拟故障注入并确保机器人的安全性.在模拟故障注入下,通过孪生体控制物理机器人步态运动,获得各物理传感器的高置信度故障数据样本;最后,为充分挖掘传感器数据的空间关联和时间依赖性,融合GCN和LSTM实现故障精确分类.实验结果表明,与同类型的算法相比,GCN-LSTM的故障诊断精度较高;机器人数字孪生系统的高置信度故障数据与GCN-LSTM结合能够实现对机器人故障的准确诊断.

    数字孪生故障诊断GCN-LSTM六足机器人

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    自适应区域生长的复杂曲面点云分割方法

    张宇陈新度吴磊甘胜斯...
    68-72,77页
    查看更多>>摘要：机器人自动加工复杂曲面之前,需要对待作业目标曲面进行区域划分,以适配不同的工艺参数.针对现有方法分割复杂曲面点云产生的过分割和欠分割问题,提出一种自适应区域生长的复杂曲面点云分割方法.首先,设计基于动态平滑阈值的自适应生长准则,用于复杂曲面对象的点云分割,以减少过分割现象;其次,提出欠分割判断准则,以判定分割后的点云集,过滤出欠分割区域;然后,将欠分割区域重分割,直到不存在欠分割区域;最后,以扫描陶瓷洁具素坯得到的复杂曲面点云为实验对象,测试了提出方法对复杂曲面点云的分割效果.实验结果表明,提出方法的分割精度达92.63％、召回率达98.89％、综合评价指标F1分数达95.66,能有效且完备地分割出复杂曲面点云的各个区域.

    复杂曲面区域生长点云分割动态平滑阈值欠分割判断准则

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    异型结构多视角点云配准方法研究

    马涛张锦鸿苗逢春毛月娟...
    73-77页
    查看更多>>摘要：针对异型结构全体积质量缺陷检测时需要可靠的结构外表面空间位置信息,提出一种高度还原异型结构真实三维场景的方法.该方法首先提取点云数据中的特征点后通过快速点特征直方图(fast point feature histograms,FPFH)描述特征点,接着采用随机采样一致性(random sample consen-sus,RANSAC)算法对点云进行粗配准,随后采用Iterative Closest Point算法进行精配准,来对采集到的点云数据进行拼接,最终得到完整异型结构承载件外表面点云数据;实验结果显示,所提出的算法和传统ICP配准算法比较精度提升了74.3％,与RANSAC+ICP配准方法提升了29.5％.优化后的算法在点云配准方面表现出很好的鲁棒性,为实际应用提供了极大的指导价值,能够显著提高点云配准的效率.

    异型结构机器视觉点云配准特征点多视角

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    基于梯度下降的串联机械臂逆运动学求解

    郑涧史汉卿张金柱王涛...
    78-82页
    查看更多>>摘要：将梯度下降法用于机械臂的逆运动学求解,解决了不同自由度串联机械臂逆运动学求解的问题;将求解过程中间解利用起来,在保证了系统性能的同时,完成了轨迹规划任务;针对使用梯度下降得到的轨迹较差的问题,采用改进的梯度下降对轨迹进行了优化.用OpenGL和C++搭建了仿真平台,对六自由度和七自由度机械臂进行了仿真,算法收敛精度可达到0.01 mm,实验结果表明将梯度下降用于机械臂逆运动学求解具有实用性.

    机械臂梯度下降法正逆运动学轨迹规划

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    偏置铰链并联机构工作空间灵敏性分析与优化

    张煜于阳王学问徐振邦...
    83-89页
    查看更多>>摘要：为解决偏置铰链并联机构工作空间难以直观评估和设计的问题,基于构型参数对其工作空间进行灵敏性分析,提出了一种工作空间寻优方法.首先,以6-RRRPRR构型并联机构为研究对象,推导出该机构的逆向运动学和雅可比矩阵;然后,基于数值法建立了机构的工作空间,针对位置工作空间不规则的问题,获取了其有效工作空间,在此基础上,对机构工作空间进行了参数灵敏性分析;最后,结合工程实例提出了一种工作空间寻优方法,可以依据设计条件寻找符合机构运动要求的构型参数组合,便于工程应用.

    偏置铰链有效工作空间灵敏性分析寻优方法

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    基于改进LM算法的冗余机器人运动学参数标定

    赵铁军孙晨曦徐靖
    90-93,98页
    查看更多>>摘要：机器人的定位精度是衡量机器人性能的重要指标,相较于重复定位精度可以从几何参数上提高几何参数,绝对定位精度还需对非几何参数进行校准.对于冗余自由度机器人,非几何参数求解更为复杂.在分析了LM算法的基础上,提出了一种基于改进LM算法的冗余机器人标定算法.首先,通过混合五参数MD-H方法建立机器人正运动学模型,采用速度级雅可比矩阵求解机器人运动学参数.实验过程中,采用深度相机对机器人末端位置进行测量.采用改进LM算法,根据测量结果对运动学参数进行校准.在改进LM算法中,通过变初始步长提高算法的适应性,并动态更新阻尼因子提高了收敛速度.改进后Quick-LM算法相较传统LM算法收敛速度提高46.7％,使机器人最大误差降低了9.18 mm,证明了改进后算法的有效性和实用性.

    机器人运动学参数标定改进LM算法运动学模型

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    内置式永磁同步电机无传感器最小损耗控制

    曲星宇朱振康
    94-98页
    查看更多>>摘要：针对内置式永磁同步电动机(IPMSM),提出了一种内置式永磁同步电机无传感器最小损耗控制策略.由于传统转子磁链观测器不易得到初始转子通量,且存在直流偏置问题,通过梯度下降法构造改进非线性观测器,提高转子位置辨识精度.为降低控制系统的能耗,通过虚拟信号注入法构造虚拟功率电流补偿控制器,在线搜索最优调节电流.通过系统仿真结果表明,该策略能快速观测转子位置,相较于id=0控制与VCCC,在相同工况下,能耗分别降低了4％～24.21％和1.33％～9.15％,有效提高控制系统的能耗优化性能.

    内置式永磁同步电动机最小损耗控制非线性观测器梯度下降法虚拟信号注入

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    基于改进滑模观测器的无传感PMSM控制系统研究

    盖明均刘光柱马文博宋倩男...
    99-103,109页
    查看更多>>摘要：传统滑模观测器转速和角度的估算误差较大,其误差主要来自于符号函数引起的高频抖振、逆变器谐波、低通滤波器相位补偿的不精确以及噪声对反正切运算的干扰.针对这些误差源,对开关函数、滑模观测器结构、滤波器以及角度和转速获取这几方面进行研究和改进来减小误差.改进的滑模观测器使用新型正弦分段复合函数代替传统符号函数,减小了抖振;采用高阶滑模结构,并使用复系数滤波器过滤高次谐波,进一步抑制抖振;使用归一化锁相环提取转子位置和转速信息,提高了角度和转速的观测精度.实验表明,采用改进的滑模观测器,转速误差降低50％,角度误差降低66％.

    永磁同步电机滑模观测器分段复合函数复系数滤波器转速误差角度误差

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    基于改进YOLOv5的光伏太阳能电池片缺陷检测

    郭建黄颖驹
    104-109页
    查看更多>>摘要：针对光伏电池片缺陷检测中存在的样本数据量不均衡、缺陷尺寸差异较大和背景复杂等传统目标检测算法无法解决而导致的误检、漏检问题,提出了一种基于改进的YOLOv5的光伏电池片缺陷检测算法.首先,在数据准备阶段,使用BEGAN生成对抗网络进行数据增强,扩充缺陷图片数据集,处理种类之间不平衡和缺陷尺寸差异问题;其次,在颈部网络中使用BiFPN双向特征金字塔网络,通过提取不同层次的特征信息以融合更多的缺陷特征,从而减少光伏组件复杂背景的干扰,提高检测性能;最后,在模型检测输出层添加小目标检测头,减少微小微弱缺陷信息的丢失,避免特征混淆,提高检测精度.实验结果表明,改进后的检测模型应用于数据增强扩充后的EL缺陷数据集检测,综合性能指标F1达到了84.43％,相较传统的YOLOv5算法准确率和召回率分别提升了3.02％和7.13％,检测精度mAP@0.5提高了4.31％.

    缺陷检测YOLOv5深度学习数据增强

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