机械制造与自动化

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《机械制造与自动化》 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：32-1643/TH; 国际标准刊号：1671-5276; 主办单位：南京机械工程学会;南京机电产业(集团)有限公司; 主管单位：南京市机电产业集团; 上一本期杂志：《现代科学仪器》科技统计源期刊; 下一本期杂志：《机械制造》机械工程师职称论文

　　【杂志简介】

　　《机械制造与自动化》是传播机械与电气行业新成果、新技术、新产品、新材料、新工艺、新设备，以及国内外机电行业前沿信息和企业管理、人才培养、教学研究与实践经验的综合性机电技术期刊，也是江苏省机电行业唯一的集数控、智能化、机电一体化和敏捷制等先进制造技术的技术期刊。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录

　　ASPT来源刊

　　中国期刊网来源刊

　　【栏目设置】

　　主要栏目：机械制造与研究、综述、电气技术与自动化、信息与动态。

　　杂志优秀目录参考：

　　数控转塔刀架可靠性研究综述陈南，刘晨曦，CHEN Nan，LIU Chenxi

　　瞬时液相扩散焊技术的研究进展王磊，俞建荣，董晓慧，杨德宇，王岚，WANG Lei，YU Jianrong，DONG Xiaohui，YANG Deyu，WANG Lan

　　基于HyperWorks的数控车床主轴箱结构优化张乐平，刘壮，高长水，赵义顺，ZHANG Leping，LIU Zhuang，GAO Changshui，ZHAO Yishun

　　含间隙运动副的高速压力机下死点精度影响分析郑申专，丁武学，李存折，ZHENG Shenzhuan，DING Wuxue，LI Cunzhe

　　含裂纹金属梯度材料的剩余强度研究支利勇，郭树祥，ZHI Liyong，GUO Shuxiang

　　基于Maxwell 2D的永磁直线压缩机运动特性分析李桂银，时岩，陈佼，胡乐乐，LI Guiyin，SHI Yan，CHEN Jiao，HU Lele

　　《机械制造与自动化》编辑部重要告示《机械制造与自动化》编辑部

　　潜孔钻机变幅机构液压系统研究李歆怡，林正英，LI Xinyi，LIN Zhengying

　　考虑本身质量的圆柱螺旋弹簧动态特性研究陆峰峰，杨国来，LU Fengfeng，YANG Guolai

　　基于剖分式结构的ZP495型转盘大锥齿圈联接设计及分析张力，常宝华，魏雷，邢金玲，胡世林，ZHANG Li，CHANG Baohua，WEI Lei，XING Jinling，HU Shilin

　　TC4薄板群小孔活动掩模脉冲电解加工实验研究郑鑫，李寒松，ZHENG Xin，LI Hansong

　　五轴数控机床摆动轴几何误差的测量与辨识林清锋，LIN Qinfeng

　　一种超规格螺旋槽的高效加工工艺研究李春刚，田辉，LI Chungang，TIAN Hui

　　整体叶轮的叶片旋转不对称性误差计算汪哲，刘胜兰，WANG Zhe，LIU Shenglan

　　高工论文发表：开关型闸板防喷器密封胶芯性能试验研究

　　摘要：带压作业密封系统试验台利用液压动力系统输出水压代替油田油水井内部压力，模拟真实油田带压作业起升油管柱修井作业过程，确立开关型闸板防喷器密封胶芯性能试验步骤。利用带压作业密封系统试验台的控制系统进行全程自动化开关型闸板防喷器密封胶芯性能试验，测试油水井井压与密封副驱动力之间关系以及液压驱动力与开关型防喷器胶芯变形关系。

　　关键词：带压作业,防喷器,柔性密封

　　由于油田生产作业过程中，特别是带压作业过程中，需要在密封油水井井压的情况下，起升或下放管柱，也就是说开关型闸板防喷器密封胶芯是在挤压变形的情况下，受到管柱的不断摩擦进而达到磨损甚至破坏[1]。因此研究密封胶芯的使用寿命以及如何延长密封胶芯的使用寿命是必要的。解决这一问题的方法首先要从密封胶芯的受力变形关系入手，因此利用带压作业密封系统试验台，根据油田现场实际操作过程，确立开关型闸板防喷器密封胶芯试验步骤，测试油水井井压与密封副驱动力之间关系以及液压驱动力与开关型防喷器胶芯变形关系。

　　机械制造与自动化最新期刊目录

中国机器人产业现状与创新发展趋势综述————作者：吴洪涛;蒋天宇;常天佐;李耀;

摘要：针对全球及中国机器人产业现状，分析其面临的机遇与挑战。围绕当前机器人产业创新，重点讨论了方法创新和本体结构创新的发展方向。方法创新是指虚拟样机技术通过数字仿真优化设计，显著提高研发效率和精确性。结构创新是指通过串、并联机器人和仿生机器人提升机器人的精度、负载能力、灵活性和适应性，从而推动机器人在多领域应用和发展。随着科学技术的进步和全球市场的持续拓展，中国机器人产业将迎来更加广阔的发展前景

基于改进型滑模观测器的电主轴STA控制策略————作者：陈昆鹏;单文桃;曹伟长;何之渊;

摘要：为了改善永磁同步电主轴调速的观测精度，解决传统滑模观测器控制存在抖振的现象，提出一种将改进型滑模观测器与STA滑模相结合的控制方式。将传统的PI转速控制器替换成STA滑模控制器。采用积分滑模控制和饱和函数理论来搭建改进型滑模观测器仿真模型，李雅普诺夫判据可以为这一策略的稳定性提供有力的支持。搭建基于Matlab的仿真实验平台进行实验验证表明：采用该方法的永磁同步电主轴无位置传感器控制系统抗干扰能力...

基于反馈插补算法的薄壁塑料零件数控加工变形误差控制————作者：桑晶;

摘要：为了控制数控加工过程中零件表面产生的变形误差，提出基于反馈插补算法的薄壁塑料零件数控加工变形误差控制方法。对薄壁塑料零件数控加工过程展开建模分析，发现切削深度是影响加工变形误差的主要因素。将切削深度作为长短期记忆网络的输入，预测薄壁塑料零件的数控加工变形误差；采用反馈插补算法确定零件表面变形的关键区域，并根据计算得到的变形量修正切削深度，实现误差补偿。实验与分析结果表明：在不同切削位置处，可准确地...

基于融合改进A^*和动态窗口算法的叉车式AGV路径规划研究————作者：严小虎;邱亚峰;田浩杰;李前位;刘康;

摘要：针对传统A^*算法和动态窗口算法在叉车式自主导航车（AGV）路径规划中搜索慢、冗余点多和灵活性差等问题，改进传统A^*算法和动态窗口算法；提出融合算法开展叉车式AGV的路径规划和避障研究，使其在规划全局路径的同时规划局部路径，实现兼具全局避障的最优路径规划。通过与4种算法的仿真实验结果对比，融合算法能够达到全局路径最优且轨迹平滑性最好，同等条件下能够减少5....

消防机器人履带底盘设计与仿真————作者：姚一;鞠全勇;宋凯;吕章锟;

摘要：设计一款用于复杂环境的消防机器人履带式底盘结构，确定履带及轮系结构尺寸及相关参数。车体采用独立悬挂和装甲车前脸设计，提高了整体的悬挂性能和稳定性，解决了消防机器人越障和涉水阻力的问题。在底盘上加装可升降云台，方便对不同高度中有害气体监测，提高消防官兵进入火场的安全性。在Recurdyn/Track LM模块下，对设计的消防机器人进行平面、爬坡和越障仿真分析，得到机器人的速度、质心和位移曲线，验证了...

基于PC SDK的智能装配工作站远程监控系统研究与设计————作者：梁盈富;赵豆;祝战科;

摘要：以智能装配工作站为研究对象，运用机器人控制器的PC SDK接口对工作站系统进行二次开发，研究了智能装配工作站的网络架构，并在C/S架构下设计工业机器人智能装配工作站远程监控方案，开发了智能装配工作站远程监控系统。实验结果表明：该系统能够有效完成对工作站运行状态的远程监控，实现对机器人远程操作及运行状态的获取

外骨骼上肢康复机器人动力学分析与仿真研究————作者：杜佳乐;张卫锋;王晖;葛国强;

摘要：针对一种新型外骨骼上肢8自由度康复机器人，介绍其方案设计与动力系统型号选择的理论依据，采用基于机器人系统能量的拉格朗日函数对简化对象建立动力学数学模型。运用Adams进行动力学分析，采用step函数对关节惯性力、加速度进行仿真验证。仿真结果表明：机器人关节动力学理论技术与仿真数据相近，为8自由度数学模型建立提供仿真数据支持，并可在此基础上进行物理样机控制系统及算法的研究，为实验验证提供理论支撑及数...

基于改进TSO算法的局部阴影下光伏阵列MPPT方法————作者：刘实现;王宏华;

摘要：针对在局部阴影条件下，光伏阵列的传统最大功率点跟踪方法易陷入局部最优解的问题，采用改进的金枪鱼群优化算法对局部阴影下的最大功率点进行跟踪，该算法引入了Logistic混沌映射和莱维飞行。在光照突变的情况下，与基于相同光伏阵列模型的传统金枪鱼群优化算法、PSO算法和扰动观察法相比，该算法有更快的搜索速度，较好的鲁棒性，能更准确地寻找局部阴影情况下的最大功率点

基于PLC的厂站设备及自动化改造————作者：丁振兴;刘丽花;秦国富;吴家勇;韦俊飞;诸葛晓春;

摘要：为实现自来水厂站设备自动化运行，提升厂站设备管理运行的可靠性及安全性，对某市投入运营的30 000 t/d自来水厂站全厂工艺设备及自动化现状进行调研分析；对取水泵站、送水泵站、加药设备、中控设备、加压泵站、流量计等设备进行改造；改造后通过PLC控制及智能采集终端模块将关键设备参数及在线监测数据接入组态软件及智慧水务平台，实现远程控制功能，更加全面实时监控全厂及泵站设备运行状态。实现厂站自动化、智能...

基于分布式光纤传感的变压器绕组变形超声检测方法————作者：陈子明;曹晓晖;陈啟豪;蔡涵颖;马红星;李平;

摘要：提出基于分布式光纤传感的变压器绕组变形超声检测方法，获取变压器绕组应变类型，助力故障准确诊断，增强变压器应用安全性。利用基于分布式光纤传感的布里渊光时域反射计实时测量变压器绕组变形超声信号；经小波变换技术和欧式距离处理方法完成超声应变信号降噪以及偏差处理后，采用S变换提取变压器绕组变形产生的各种超声应变信号的特征量，将其输入到改进后的极限学习机中，输出变压器绕组变形类别的的超声检测结果。实验表明：...

配电网带电机器人臂架伺服控制系统设计及分析————作者：叶巨伟;傅方茂;朱俊达;叶盛;唐磊;张腾;

摘要：设计纯机械式的位移反馈高空带电机器人控制装置，采用气液联合控制的方式将液压控制系统集成布置。基于该方案的特殊环境要求，确定纯机械式的位置反馈控制方法，设计一套控制机构，利用AMEsim仿真软件，对该控制系统进行建模和仿真验证。研究结果表明：在电压波动过程中，液压缸会发生动作超前现象，使反向动作控制阀开启。阀芯防误触行程越大，系统稳定时间越短；系统波动越小，响应时间越少。当防误触行程变大时，伸缩杆跟...

基于TRIZ理论的工业机器人机械爪创新设计————作者：潘红恩;马鲁强;马云鹏;张颖利;耿以旭;

摘要：针对工业机器人在机床零件上、下料作业因断电导致机械爪安全性降低以及机械爪柔性不高等问题，运用TRIZ理论，依据通用技术参数寻找设计过程中的矛盾问题，依据发明原理解决矛盾问题，提出碟形多线阿基米德螺旋机械爪创新设计，对机械爪模型所选关键点的运动轨迹曲线进行运动学仿真分析。研究结果表明：设计机构达到断电自锁、自定心功能，提升了机械爪可靠性与通用性

厂区电力巡检机器人综合位姿误差反馈控制方法————作者：宁雪峰;韦薇;秦立斌;

摘要：由于受微小扰动和位姿偏差影响，厂区内的电力巡检机器人容易出现位姿偏移。提出一种综合位姿误差反馈控制方法。从全局坐标系和局部坐标系两方面对机器人的运动学展开分析，得到实际位姿与目标位姿之间偏差；对机器人的关节建立杆件坐标系，得到机器人末端执行器的误差，构建综合位姿误差反馈控制目标函数；利用输入运动规划法，将输入附加误差矫正运动控制结果添加到机器人的各个关节中，约束关节位姿发生位移；通过将末端执行器微...

基于分步式递阶反馈的井下四足机器人行走姿态控制————作者：郭爱军;吴松松;

摘要：由于井下探测四足机器人在行走过程中，采用传统控制方法稳定性差，故提出基于分步式递阶反馈的井下四足机器人行走姿态稳定控制方法。基于地面惯性参考系构建机器人的运动学模型，利用齐次变换矩阵描述机器人躯干的位姿，通过向量加法和旋转矩阵计算出单个腿末端位置向量，将其作为姿态稳定控制的输入。计算控制律用于减小逼近误差，实现姿态控制，并计算控制律用于减少行走时的抖振。在分层控制基础上，引入中枢模式生成器递归反馈...

速度波动补偿下协作机器人关节波动抑制方法设计————作者：贺海涛;吴松松;

摘要：因协作机器人柔性动态特性会导致控制速度波动，致使关节位置控制偏差增大。提出环速度波动补偿下协作机器人关节波动抑制方法。分析关节运动状态，设计全维状态内外环观测器，搭建控制速度反馈渠道，引入PI控制器，搭建协作机器人关节速度控制架构，通过向内、外定子分配不同的力矩进行前馈补偿，初步抑制关节控制的波动，引入自适应算法准确估算传递误差，根据具体情况给出对应的前馈补偿值，借助内、外定子力矩分配器的辅助作用...

基于γ光子的工业件内部成像质量优化研究————作者：马柏林;姚敏;王明;刘铭;陈舒熠;

摘要：针对利用γ光子对工业零部件内部进行成像的图像空间分辨率较低以及边缘模糊等问题，在传统MLEM算法的基础上提出一种EP-MLEM重建算法。通过在重建的每一次迭代过程中进行优化来提高图像的质量。设计一组工业多通管仿真模型进行仿真，并分别对传统MLEM算法和改进的EP-MLEM算法重建后的图像进行图像质量评价。仿真实验表明：EP-MLEM算法重建图像的PSNR和SSIM分别由21.143 4和0.615...

改进FCOS模型的细长物体检测算法研究————作者：范佳能;李开宇;仲志强;赵慧弢;白千帆;

摘要：针对以电缆为代表的细长物体目标检测问题，以FCOSv2模型为基础，通过融合细长物体的“细长度”和方向角度θ信息改进了正样本分配策略，在主干网络和预测头加入调制可变形卷积，提升改进后FCOS模型的检测能力。实验结果表明：在推理速度相当的情况下，改进后的FCOS模型达到83.2%的mAP,实现了检测精度与速度的均衡

基于虚拟仿真技术的模拟电子技术实验教学改革优化研究————作者：杨春雷;

摘要：为了充分发挥虚拟仿真技术的优势，其改革策略包括开发集成虚拟仿真平台，提升实验的可访问性和实用性，使学生能够在模拟环境中进行实验操作，通过实际操作和理论学习的结合，强化学生的实践能力和综合理解。通过增强学生互动和反馈机制，促进学生批判性思维和解决问题能力的提升，既优化了模拟电子技术的实验教学方法，也为学生提供了更加全面和深入的学习体验

基于音乐节奏的身体协调训练结合3D视觉评价方法研究————作者：段冀州;蒋天宇;张强;刘凯;姚佳烽;

摘要：提出一种基于3D视觉动作捕捉和虚拟现实技术的音乐节奏与身体协调训练系统，旨在提高训练者在节奏感知与动作执行同步性方面的训练效果。通过高精度的3D视觉动作捕捉技术，实时记录训练者在训练中的关节角度、运动轨迹和速度数据，并建立标准动作模型，结合动态时间规整算法进行动作匹配与评估。利用机器学习算法优化动作识别模型，并通过强化学习动态调整训练策略，为训练者提供个性化的指导与反馈。该系统优化了音乐节奏协调训...

基于迭代数据库的齿槽转矩匹配追踪与补偿————作者：张立博;李昌伟;王凯;李明;李帅;

摘要：针对永磁同步电机中齿槽转矩的建模困难且参数耦合等缺陷，提出一种基于迭代式数据库的齿槽转矩匹配追踪与补偿方法。基于齿槽转矩的物理特性，构建以特征频率为分解参数的时频特性字典库。通过设计一种迭代式数据库，建立自适应更新淘汰机制来逐一匹配字典库中的最佳原子；实时映射数据库中的转矩电流到最佳原子，从而获得模型参数；通过构建前馈补偿组件，在仿真平台上验证了齿槽转矩的在线抑制效果

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