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期刊信息/Journal information
制造业自动化
制造业自动化

黎晓东

半月刊

1009-0134

ma@riamb.ac.cn

010-82285780

100011

北京德胜门外教场口1号

制造业自动化/Journal Manufacturing AutomationCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本杂志由北京机械工业自动化研究所主办，国家机械工业局主管，1979年创刊。主要刊载制造业自动化领域所取得的新技术、新成果、新产品、新方法以及自动化技术应用成果、科技动态与信息等。常设栏目有：专家论坛、先进制造技术、CAD/CAM/CIMS、生产自动化、自动化技术与装置、控制与检测、数控技术、工业机器人、应用技术、产业动态等。读者对象为从事制造业自动化技术工作的科技人员、管理人员、企业技工、院校师生等。
正式出版
收录年代

    新型工业化背景下我国智能制造发展模式研究

    张宏博吴璇马冬妍
    1-8页
    查看更多>>摘要：智能制造是推进新型工业化的主攻方向,如何立足我国基本国情,快速、有效地发展智能制造是加快推进新型工业化进程的核心问题.首先梳理总结了新型工业化背景下智能制造的内涵及特征,并通过多视角、多维度对比分析了国内外智能制造的发展背景、发展目标及发展模式;其次,对数字化、网络化、智能化相关监测指标进行了统计测算,研判了当前我国智能制造发展现状;在此基础上,提出了"一条主线,两个方向,三条路径,四项行动,五项保障"的发展模式,并分别从发展方向、政策配套、资金支持以及技术融合等方面给出我国发展智能制造的若干建议.

    新型工业化智能制造PDCA循环发展模式

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    基于改进二阶扩张状态观测器协作机器人碰撞检测研究

    刘璇贾立超王清邢雨哲...
    9-17页
    查看更多>>摘要：在协作机械臂与外部环境的互动中,可能会发生物理接触.因此,需要设计一种高效的碰撞检测观测器,以确保人机交互时的安全.基于已经完成动力学参数辨识的动力学模型,将二阶扩张状态观测器改写成基于电流反馈的观测器模型,因电流反馈的高效,基于电流反馈的状态观测器降低了安装力矩传感器和其他视觉传感器的成本.通过对二阶扩张状态观测器在频域中的分析,将系统改造成时变临界阻尼系统,以减小机械臂在起步阶段的超调量并保持快速瞬态响应,提高了检测效率与准确性.最后,在Simulink中搭建了机械臂模型进行碰撞仿真,并搭建碰撞实验平台,进行碰撞检测实验与对照实验,实验结果表明,设计的状态观测器性能优于传统状态观测器.

    机械臂扩张状态观测器碰撞检测变阻尼系统

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    基于SSA-BP神经网络的机械臂手眼标定

    赵易达杨景刘丹丹姚利华...
    18-22页
    查看更多>>摘要：对传统手眼标定方法计算过程复杂、精度低的问题,提出了一种基于SSA-BP神经网络的手眼标定计算方法.首先,通过麻雀搜索算法优化反向传播神经网络模型,避免模型陷入局部最优解,同时增加收敛速度.其次,通过深度相机和机械臂运动学分析建立模型数据集,简化手眼标定计算过程,即根据待测点在相机坐标系中的坐标直接求解其在机械臂坐标系中的坐标.最后,通过仿真实验验证了标定方法的有效性.在以UR10机械臂为对象的对比实验中,基于SSA-BP神经网络的手眼标定方法的标定精度相比BP神经网络提高了65.09％,相比GA-BP神经网络提高了29.19％.实验结果表明该方法的标定精度满足要求,为后续机器人抓取实验提供了条件.

    手眼标定SSA-BP神经网络BP神经网络麻雀搜索算法UR10机械臂

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    微创手术机器人RCM研究进展

    姜晓勇金凡迪朱炜辰高鹏...
    23-29页
    查看更多>>摘要：梳理了国内外对于微创手术机器人RCM的分类及研究,重点介绍了机械限制RCM机构的分类和实际应用情况,以及旋量理论对RCM机构研究的影响和指导作用,其中重力补偿以及主从运动控制策略均为RCM的核心技术要点.深入讨论了RCM机构性能评价体系在优化其尺寸和提高性能上的主导地位.最后,文章对未来的RCM研究方向进行了展望,包括RCM机构的多目标化和轻量化等技术研究,以及性能提升和自适应控制优化等方面,指出其在微创手术机器人和工业制造等领域中的重要贡献.

    微创手术机器人RCM旋量理论机械限制RCM机构性能评价体系

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    艾灸机器人控制系统设计及灸法实验研究

    王新庆徐振兴李承蒿杨振宇...
    30-37页
    查看更多>>摘要：针对传统艾灸技法中烟雾大、易烫伤、劳作强度大等弊端,设计了一款智能艾灸机器人.采用"工控机+STM32"的分层系统架构.上层系统实现艾灸机器人各功能任务的调度执行,控制机械臂运动完成施灸操作.下层系统实现各设备的驱动和关键信息的采集.两层系统通过信息交互,协作完成智能少烟的施灸任务.根据各传统灸法的施灸特点,设计机器人运动算法,使艾灸机器人能在保持良好运动学特性的前提下复现各种动灸手法.实验结果表明,艾灸机器人控制系统工作可靠,施灸期间机器人各关节运动连续平稳.可以达到预期的设计目标.

    艾灸机器人控制系统轨迹规划STM32

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    轮式管桩攀爬清洗机器人的结构设计与实验

    汪涛宋瑞银吴瑞明张雷...
    38-45页
    查看更多>>摘要：为提高码头管桩清洗维护的自动化水平,降低人工清洗的风险,设计了一种轮式管桩攀爬清洗机器人.首先对机器人的结构进行了设计,并对机器人在海浪中的受力情况、驱动轮的附着与驱动条件和弹簧的受力条件进行了分析.然后利用ADAMS软件对机器人攀爬的稳定性、负载能力和越障能力进行了仿真模拟.最后制作了实物样机,模拟港口环境进行了水下实验和各项性能测试.结果表明:机器人结构设计合理,攀爬过程平稳可靠,具有良好的负载性能和越障性能,可以实现对管桩的攀爬和清洗.

    管桩清洗攀爬机器人轮式环抱式ADAMS仿真

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    空间可重构机器人研究现状及展望

    王守瑞王国刚王博王皋源...
    46-56页
    查看更多>>摘要：空间可重构机器人是一种能够独立适应各种空间探索任务的自主机器人平台,且在现代空间任务中具备独有的系统优势,相对传统空间机器人而言具有良好的竞争力与应用前景.通过根据重构机器人的发展历程综述经典的重构机器人的研究现状,并且对于设计应用于空间任务的重构机器人进行总结,以此对目前空间重构机器人所具备的发展优势与技术难点进行分析,并在此基础上,对于未来空间重构机器人的发展方向进行展望.希望能够为今后空间可重构机器人的研究设计与空间任务应用提供思路.

    重构空间机器人空间探索模块化

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    工业机械臂的改进粒子优化群轨迹优化规划算法

    陈大光刘兴德钱程孔志成...
    57-63页
    查看更多>>摘要：以韩国现代HS220搬运机械臂为研究模型,针对机械臂轨迹规划中存在的效率低和稳定性差等问题,提出了一种改进粒子群算法的3-5-3分段多项式插值的机械臂最优时间轨迹规划优化算法.首先,采用改进后的D-H参数对机械臂进行模型建立和运动学分析,获取在关节空间中的路径点;然后,在运动学约束下,采用3-5-3分段多项式插值法为基础,进行插值拟合轨迹;最后,结合改进的粒子群算法,引入了自适应惯性权重和动态学习因子的策略,运用此方法以时间为适应度函数进行优化,解决了标准粒子群算法易陷入局部极值等问题,保证机械臂满足位置平滑、速度、加速度光滑连续,有效提高了改进算法的收敛速度;并通过MATLAB对机械臂轨迹规划仿真与分析,进一步验证了提出改进算法的有效性与可行性.

    六自由度机械臂D-H参数法3-5-3多项式粒子群算法轨迹规划

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    基于相似度匹配的知识图注意力网络冷启动推荐系统

    刘建飞易辉田磊缪小冬...
    64-71页
    查看更多>>摘要：推荐系统是互联网时代实现信息精准传递的有效手段,广泛运用于产业链上下游信息推送、商品精准推荐等领域.然而由于缺乏新用户数据,系统存在数据稀疏和冷启动问题;且传统模型在信息传播过程中存在节点交互不足或权重不合理等缺点,限制了推荐系统的性能.为解决上述问题,提出了基于相似度匹配的知识图注意力网络(Similarity Matching Knowledge Graph Attention Network,SMKGAT)的推荐方法,将用户与物品间的关联与自身特征相结合,完成新用户数据的合理扩充,构建知识图谱获取辅助信息,同时引入了双重注意力机制,允许新老用户和物品共同确定邻居节点的权重,有效获取知识图中的结构和语义信息进而提升冷启动推荐性能.最后将所提方法运用于MovieLens-20M和Amazon-book数据集,实验中该方法的点击率和Top-N预测较传统方法均有所提高,验证了所提方法的有效性.

    推荐系统冷启动知识图谱注意力机制相似度匹配

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    采用Faster-RCNN的装配工位工时视觉测定方法

    王涛王纪章高志恒李锋军...
    72-77页
    查看更多>>摘要：针对混合品种装配产线下不同机型装配导致产线工人作业工时存在较大差异的问题,提出一种基于Faster-RCNN的卷积神经网络的工序状态检测模型.首先通过工位装配任务工时测定分析明确该工位各道工序后将采集的工人作业工序图片进行特征提取和状态框选,然后使用区域预测网络RPN(Region Proposal Network)来获取候选框的建议信息,使用R-CNN对候选框的位置和物体类别进行预测识别,最后将视频帧数信息转换成时间信息,计算得到该道工序所测时间.分析结果表明,检测模型可以对视频中工人的工作状态进行识别并计算出工人的实际作业工时,模型检测的平均检测均值(map)达到96.4％;视频识别到的工时相对误差都在10％以内,满足产线实际工时观测的相对误差要求.

    工时测定机器视觉目标检测拖拉机装配线

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