机械设计与研究

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机械设计与研究 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：31-1382/TH; 国际标准刊号：1006-2343; 主办单位：上海交通大学; 主管单位：上海市科学技术协会; 查看机械设计与研究近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：《中国煤炭》杂志信息; 下一本期杂志：《矿床地质》矿业工程职称论文发表

　　获奖情况：

　　全国中文核心期刊;中国科技论文统计用刊

　　国外数据库收录：应用力学评论、世界纺织文摘、数学评论

　　期刊简介

　　《机械设计与研究》创刊于1984年6月，由上海市机械工程学会、上海交通大学主办。1984-1987年4年内由上海交通大学出版社出版，每年6期，主编为黄步玉教授、编委会主任为沈珑教授。1989年起改由《机械设计与研究》杂志社出版，并增加了上海协昌有限公司为第3主办单位，主编为黄步玉教授、常务主编为邹慧君教授、编委会主任为谢绳武教授。1999年起第3主办单位改为上海港机有限公司。2006年起主办单位为上海交通大学，教育部主管。1994年起至今主编为邹慧君教授，编委会主任先为谢绳武教授，后为林忠钦教授。办刊宗旨。

　　本刊宗旨是提高学术水平，密切联系生产，立足实际应用。稿源丰富，录用稿件水平较高。编委会由国内外著名的专家、教授组成，有较大的影响和权威性。

　　收录情况

　　国家新闻出版总署收录　该刊为美国剑桥科学文摘(CSA)收录期刊，中国科技论文统计源期刊，全国核心期刊，《中国学术期刊文摘》摘录用期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录期刊。

　　栏目设置

　　主要栏目有综合评述、传动技术、设计理论与方法、CAD/CAM/CAE、机械系统设计、机械动力分析民综合、机械电子、产品分析与设计、机械分析与设计、测试与诊断技术等。

　　杂志优秀目录参考：

　　基于Modelica的并联机器人整机建模与仿真李博;罗振军;田永利;黄磊1-3+8

　　基于响应曲面法的柔顺机构多响应问题稳健优化设计伍建军;吴事浪;万良琪;游雄雄;聂鹏飞4-8

　　空间Bennett机构运动分析的几何投影法郭瑞琴;刘娟;胡伟;林松9-12

　　双连杆柔性变胞机构的动力学刘艳茹;金国光;畅博彦13-16

　　惯容器对双层隔振系统动态性能的影响昝浩;温华兵;潘朝峰;仲启东17-21+26

　　基于第二代小波及PNN的自动机智能故障诊断曹满亮;潘宏侠22-26

　　基于变输入的连杆机构运动设计杨世明;代晓彤;牟瑞清;李岩27-29+39

　　振动采油声辐射器辐射板的动力学分析侯勇俊;周然;刘鹏;杨文举;余乐30-35+43

　　新机构与新装置

　　陷波器在低刚性伺服系统共振抑制的应用廖能超;周志琨;赵现朝;齐臣坤;高峰36-39

　　一种新型波浪能发电装置的性能李保;李国富;宋文复40-43

　　基于张力测量的收卷机动态称重系统设计与实现连登伟;陈中中;苏智剑;张建飞;朱惠玉44-47

　　摆动式动力吸振器参数优化研究李恒;张小龙;杨洋48-51

　　土木工程专业论文：第三系砾岩及泥质粉砂岩地层钻探工艺改进

　　摘要：通过对庆安县十六道岗水库下坝线右坝肩第三系丁山村组(Ed)巨砾岩勘探过程的实践，改进金刚石在钻进此类地层时的工艺，解决了钻探采取率过低的问题。

　　关键词：第三系砾岩,钻探工艺,钻探采取率

　　1 问题的由来

　　砾岩，是指由50%以上直径大于2mm的颗粒碎屑组成的岩石。有的胶结较好，例如白垩系砾岩，而有的胶结较差，如第三系砾岩。庆安县十六道岗水库下坝线右坝肩分布的第三系丁山村组(Ed)巨砾岩及泥质粉砂岩，由于此处的砾岩中的砾石成分比较单一，基本上都是花岗岩碎块，在勘察的过程中，由于钻探取芯率较低，对其岩性定名产生了分歧。从经验及历史资料看此处分布的应该是砾岩及泥质粉砂岩，但是由于采取的岩芯均呈柱状及碎块状且钻探采取率很低(约20%)，只能看到柱状及碎块状的花岗岩岩芯，对水库右坝肩岩土性质及工程性质的判定造成了很大的困扰。

　　机械设计与研究最新期刊目录

面向水下机器人的随体波浪能发电装置设计、仿真与实验

摘要：目前的水下机器人由于受到供能问题限制，缺乏长时间工作的能力，利用随体波浪发电装置为水下机器人长期提供能量是一种可行的解决方案。但传统的随体波浪能发电装置存在发电效率较低、对波浪入射方向敏感等缺陷，亟需对随体波浪能发电装置的构形进行创新。提出了一种面向水下机器人的新型随体波浪能发电装置，通过可折展机构，将同轴双浮体波浪能发电装置与水下机器人结合，使新的发电装置既不受入射波浪方向的影响，又避免了航行阻...

混凝土检测移动机器人设计与稳定性分析

摘要：混凝土强度检测是保障建筑质量的重要手段，目前主要依赖于人工操作，存在检测过程规范化程度低、检测数据可靠性差等问题。鉴于此，设计了一台类直角坐标混凝土检测移动机器人，以实现不同混凝土构件高度、多测区分布的自适应检测。此外，构建了机器人质量加权质心模型，系统研究了机器人在作业环境下的运动稳定性问题，揭示了质心对纵向稳定性的耦合影响。为了进一步分析机器人移动过程中横向稳定性问题，使用Carsim/Sim...

面向高速工况的五轴全挂汽车列车防侧翻控制

摘要：全挂汽车列车具有长轴距、高质心、多铰接的结构特征，在高速行驶时易发生侧翻失稳。为扩展全挂汽车列车的应用场景，提升其在高速工况下抗侧翻能力，设计了一种基于模糊比例-积分-微分(PID)控制器的差动制动控制策略。以C-double型五轴全挂汽车列车为研究对象，基于动量定理和动量矩定理建立七自由度线性单轨模型，利用TruckSim仿真模型对比验证；采用分层控制架构，以横摆角速度、铰接角为参考设计上层模糊...

基于3D视觉的线材盘卷机器人自动扣挂标牌设备

摘要：目前线材盘卷主要采用人工进行标牌扣挂作业，存在错挂、漏挂风险，一旦出现这类问题，会给企业的经济和名誉等带来严重损失，并且该工序环境恶劣，安全风险高。为解决这些问题，本文研究了机器人自动扣挂标牌的成套设备方案。设备研究过程中遇到了挑战，包括捆带内侧与线材之间的缝隙高度没有规律、捆带的位置不确定、现场环境光不良等。针对弹性线材缠绕导致的缝隙高度无规律问题，引入了基于双目视觉原理的3D相机，对捆带特征进...

多尺度注意力融合网络在高噪声环境下的轴承故障诊断

摘要：在故障诊断中，振动信号常受噪声干扰和环境变化的影响，导致其特征复杂多变。传统卷积神经网络因采用单一尺度特征提取而难以应对复杂工况。为此，提出了一种多尺度特征融合注意力增强的故障诊断模型(DMSAFNet),旨在提高模型对关键特征的感知能力与噪声抑制能力。该模型首先通过4种不同尺度改进的深度可分离卷积(ADSC)模块，并行提取不同尺度的故障特征；随后利用多尺度特征融合模块对不同尺度的特征在空间维度进...

基于语义解析变换器的云-边协同配电机器人控制方法

摘要：利用OpenStack云-边协同配电机器人进行配电站大规模无人化运维作业需对云平台下发的运维作业操作票进行语义解析，将操作票中运维操作语句转换为提前约定的机器人可识别操作命令。针对这一问题，设计OpenStack云-边协同配电机器人软硬系统，并在云平台中设计语义解析变换器，对运维操作语句进行分词预处理，剔除非语义信息的语句，通过语句嵌入模型将操作语句转换为特征向量，利用Canopy-Kmeans算...

基于横纵向协同优化的驾驶机器人机械腿分层控制策略

摘要：汽车产能与标准提升背景下，驾驶机器人以其高精度、可重复、安全、高效的自动化测试，显著提升了汽车测试质量和效率。然而，现有驾驶机器人机械腿在自动挡汽车试验中，存在纵向控制时横向动力学耦合补偿不足以及换挡引起的速度波动问题。针对这些问题，提出了一种基于横纵向协同优化的分层控制系统。上层采用线性时变模型预测控制(LTV-MPC)框架，通过前轮转角与轮胎纵向力的多变量协同输入，充分考虑横向运动对纵向速度的...

基于人机交互的全向助行移动机器人运动控制

摘要：下肢运动障碍患者和失能老人的康复需求日益增长，我国约有0.9亿患者急需康复服务，患者骨盆及下肢肌群失控是造成瘫痪的根本原因之一，而有效的物理刺激和康复训练已被证实能够帮助患者显著恢复其部分运动功能，因此研发兼具辅助行走与康复训练功能的智能设备具有重要临床价值。鉴于此，提出一种实现辅助行走和康复训练功能的全向助行移动机器人智能控制算法。该算法利用骨盆柔性机构与人机交互信息融合，构建患者意图识别和机器...

考虑行驶工况和驾驶风格的纯电动商用车换挡控制策略

摘要：使换挡控制策略在适应行驶工况变化的同时满足驾驶员的个性化需求，对提升多挡纯电动商用车的换挡品质和改善驾乘体验具有重要意义。为使多挡纯电动商用车适应行驶工况和驾驶风格的变化，提出了一种综合考虑行驶工况与驾驶风格的换挡控制策略。首先，建立了多挡电驱动系统动力学模型，并分析了换挡品质的影响因素。其次，提出了基于标准工况数据的行驶工况识别算法，能够有效判别城市、郊区和高速工况类型；并以碰撞时间倒数、加速踏...

基于ADAMS仿真的盾构机主轴承故障特征分析

摘要：盾构机主轴承常处于极端工况，一旦发生故障，工程安全将受严重威胁，因此及时有效的故障诊断至关重要。然而，受限于复杂工况与实验条件，现有研究难以获取完整故障振动信号，且故障特征规律尚不明确，影响故障诊断效果。为此，本研究针对超大型三排滚子主轴承的结构特性，提出一种基于ADAMS软件的全刚体多体动力学仿真方法，通过精准建模与频谱分析揭示故障特征，为早期诊断提供理论依据。研究基于SolidWorks软件构...

微小卫星AR装配场景下的改进DOPE位姿估计算法

摘要：在增强现实技术引导的微小卫星装配中，卫星单机的位姿估计是实现真实场景中虚拟模型注册的关键技术环节。不同于其他增强现实场景，微小卫星装配场景通常空间狭小、部件密集，易产生前景遮挡和不良光照，这使得依赖特征点匹配的传统位姿估计算法难以准确提取低级特征，从而导致位姿估计精度不足。此外，传统位姿估计采用两阶段式算法，计算量大，降低了位姿估计的效率。为解决上述问题，本文提出了一种改进的DOPE 6自由度位姿...

基于机器视觉的轮胎多参数一体化检测方法

摘要：轮胎磨损对汽车制动性能的影响尤为突出，磨损严重的轮胎会造成汽车制动距离加大，平均制动速度减小，严重危害驾驶人的安全。针对轮胎安全检测中规格参数或磨损数据测量设备功能设计单一的问题，提出了一种基于机器视觉与激光三角法融合的一体化检测方法。通过构建双相机协同检测系统，结合字符识别算法与亚像素轮廓分析技术，实现了轮胎规格号的自动识别与凹槽深度的同步测量。其中，轮胎规格号自动识别预处理采用图像增强及去噪、...

微结构表面形貌螺旋扫描测量的快速精准对中方法

摘要：随着科技的进步，对精密元器件表面微观形貌的准确呈现变得尤为重要。为了满足这一需求，精确获取微结构表面的三维形貌和平面位置信息成为了研究的重点方向之一。螺旋扫描方法作为一种有效的平面位置信息获取手段，在微结构表面三维形貌测量中显示出独特的优势。然而，传统螺旋扫描方法由于旋转平台转轴中心与激光测头之间未对中导致的偏差问题，常常引起图像中心区域出现明显的畸变现象。为实现微结构表面形貌的快速精密测量，研究...

基于边缘特征方向码匹配的结构变形测量方法

摘要：液压提升塔架是广泛用于大型重物垂直提升作业的重要起重设备，监测液压提升塔架在提升过程中产生的结构变形是预防事故发生的重要措施。为提高液压提升塔架变形量测量的效率，提出了一种基于边缘特征方向码匹配的结构变形测量方法。该方法利用视觉测量技术，实现了液压提升塔架结构变形量的非接触、高精度监测。首先，介绍了所提出的基于边缘特征方向码的结构变形测量方法的基本原理。接着，概述了双目立体视觉原理及其数学模型，并...

改进直接线性变换与广义误差变量模型结合的相机标定方法

摘要：相机标定是实现视觉三维重建、变形测量和尺寸检测的基础，其精度决定图像坐标与世界坐标之间的转换效果。传统方法往往忽略输入数据中的误差，其结果对初值敏感。提出了一种改进直接线性变换(IDLT)结合广义误差变量模型(GEIV)的相机标定方法。该方法能够有效估计测量误差，且无需内方位元素和外方位元素的初始值；通过仿真试验和物理试验验证，IDLT与GEIV结合的相机标定方法能够有效降低重投影误差，基于该标定...

基于深度相机的绿篱修剪刀具定位方法

摘要：目前我国绿篱修剪机械的自动化定位精度仍有较大提升空间。为提高绿篱修剪的规则性，针对绿篱修剪前刀具的精确定位问题，提出基于深度相机的修剪机械臂自动定位方法。基于改进的D-H(MDH)法建立修剪机械臂的运动学模型，采用代数解析法求解其逆运动学方程；应用Intel RealSense D435i深度相机，采用“眼在手上”的相机安装方式完成手眼标定实验，建立机械臂-相机的坐标转换关系；利用Bundle F...

具有小回退位移与大输出转矩的微型压电粘滑旋转执行器

摘要：目前大多数旋转电机研究以提升转速为优先目标，但传统设计因质量过大导致电机功率密度较小，难以满足多自由度微纳机器人系统的功率密度需求。为满足微纳操作机器人的旋转驱动需求，设计了具有小回退位移与大功率密度的微型压电粘滑旋转执行器。首先，基于位移放大和增粘减滑思想，提出了一种力偶型柔顺机构定子新构型和双定子驱动式压电粘滑旋转执行器新构型，所设计执行器体积小、结构简单紧凑；其次，基于抑制回退和提速增载思想...

针对某大尺寸弹翼不对称度激光视觉测量仪的坐标系标定方法

摘要：某大尺寸弹翼不对称度直接影响导弹飞行过程中的安全性和稳定性，需对其不对称度进行测量。弹翼不对称度激光视觉测量仪系统标定精度直接影响弹翼不对称度的测量精度。本文设计了一种弹翼的不对称度测量方法并研制了测量仪，提出一种无重叠视场下的多源数据信息融合的标定方法，实现测量坐标系的精确标定。首先，相机在预设各点采集图像获得各点位姿数据；针对z轴标定精度易受相机景深限制问题，提出一种激光光斑追踪与位移传感器测...

上海交通大学|设计学院设计系

摘要：<正>上海交通大学设计专业成立于1986年,是中国较早成立的设计学科之一。自钱学森学长提出发展工业设计倡议以来,学科建设得到了稳步推进,1999年开始招收研究生,与上海全球科创中心和“设计之都”建设同频共振,2017年成立设计学院,入选“创新设计”国家双一流学科群,2018年获批设计学一级学科博士点

基于扩展有限元法的安瓿瓶裂纹扩展研究及割瓶机构设计

摘要：在医疗行业里，安瓿瓶是静脉配药过程中存放药物的容器，在配药过程中安瓿瓶的开启安全性至关重要。为了研究安瓿瓶颈部在受外部载荷时裂纹扩展的特性，揭示其在开启过程中裂纹扩展的机制，通过扩展有限元法，对安瓿瓶颈部存在预制裂纹与无预制裂纹这两种情况下的裂纹扩展特性进行了对比分析。仿真结果表明，在没有预制裂纹的状况下，安瓿瓶受载荷时，裂纹扩展路径复杂多变，使得破裂过程不稳定，难以有效控制，易造成安瓿瓶整体破裂...

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