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多自由度机械臂关节运动控制研究

多自由度机械臂关节运动控制研究

摘要：机械臂结构具有高度非线性和强耦合等特点，高精度运动控制一直是国内外学者关注的热点问题。以AR4机械臂为研究对象，对机械臂控制影响较大的正、逆运动学进行系统的分析，确定机械臂相应结构参数，利用D-H法求解机械臂正、逆运动学数值计算模型。针对机械臂在空间运动中关节卡顿产生的抖动现象，采用三次样条插值算法进行优化。在笛卡儿空间规划中采用直线插补法减少末端执行器运动距离，通过Matlab仿真得出具体规划点，满足设计要求。最后，利用SolidWorks建立机械臂的三维模型并生成统一机器人描述格式（Unified Robot Description Format，URDF）模型，使用MoveIt进行实际机械臂在关节空间和笛卡儿空间的轨迹规划，通过RViz展示运动过程。试验结果表明，加入三次样条插值算法后，机械臂关节电动机能够保持稳定的运转，相对于无三次样条插值算法，关节轨迹曲率分别降低了15.4%、35.6%、21.3%、26.8%、18.98%和45. 7%，有效解决了关节运动过程中的抖振问题，实现了机械臂平稳运动。
机械 2026年03月10日
有限元数值模拟在增材制造领域的研究及应用现状

有限元数值模拟在增材制造领域的研究及应用现状

摘要：增材制造是一种新兴的材料成形技术，其成形过程为典型的非平衡凝固过程，涉及复杂的温度、热力、相变等物理现象，使用传统方法难以对增材制造过程中物理量的变化进行测量和分析。将有限元数值模拟技术应用于增材制造中，可以很好地对加工过程和结果进行计算和预测，提高增材工艺研究开发效率，并降低成本。从有限元数值模拟方法、有限元数值模拟软件介绍和在增材制造领域的应用现状3 个方面进行综述，分析了有限元数值模拟技术在增材制造领域优势与局限性，并对未来发展趋势进行展望。
机械 2026年03月03日
塑料齿轮传动高承载技术发展与应用

塑料齿轮传动高承载技术发展与应用

摘要:围绕塑料齿轮承载能力及在动力传动领域应用的问题,介绍了塑料齿轮的失效形式与承载能力,给出了目前的材料与工艺水平下塑料齿轮承载的基础数据,从新材料应用、润滑等工况条件改善、材料结构工况协同设计等方面阐述了提高塑料齿轮承载能力的措施,介绍了高承载塑料齿轮在汽车发动机传动、轻型车辆主传动、小型航发附件机匣传动等动力传动场景的应用实践和潜力。
机械 2026年02月25日
国内外直线导轨用材优选及产品对比分析研究

国内外直线导轨用材优选及产品对比分析研究

摘要：直线导轨是数控机床中承担扭矩及高负载的关键零部件，对机床的精度保持性和功能可靠性起着至关重要的作用。目前国内缺乏系统的选材用材评价体系，且对国内外产品对比研究较少，导致缺乏有效的对标参考和借鉴依据。本工作首先对直线导轨用材优选进行深入阐述，并选取了国内外具有代表性的直线导轨产品为研究对象，从材料学角度出发，对产品的材料成分、显微组织、淬硬层深度、非金属夹杂、碳化物不均匀性及残余应力等进行了细致分析与对比研究，旨在找出性能差异，并从摩擦学角度出发探讨了滑动摩擦磨损机理，揭示耐磨性与组织本构关系。基于对比分析得到的数据差异，对直线导轨质量调控提出了优化策略，为国产直线导轨性能的提升提供支撑。
机械 2026年02月09日
超精密装备中的材料科学和技术

超精密装备中的材料科学和技术

摘要：超精密装备的技术进步高度依赖高性能材料的发展，关键材料的制备和加工工艺直接影响超精密装备的综合性能水平及其使役行为，而高性能材料短板已成为我国高端装备制造的一个主要薄弱环节。文章系统总结了超精密装备中主要材料的应用情况，对超精密装备中高性能材料制备与加工技术的发展现状进行了综述，并对相关领域未来的发展方向提出展望。文章在深入分析当前我国超精密装备材料领域面临的主要问题基础上，结合实际情况分别从技术层面和政策层面提出了解决办法和发展思路，以期助力实现各类先进材料与制造科技的深度融合，进而推进超精密装备制造技术的优化升级和提高相关产业竞争力。
机械 2026年02月04日
辊弯成形技术研究现状与发展趋势

辊弯成形技术研究现状与发展趋势

摘要：辊弯成形是一种节材、节能、高效的金属板材成形工艺，在建筑行业、汽车制造、轨道交通等诸多领域得到了广泛应用。目前辊弯成形技术以传统等截面形状的产品生产与研究为主，但工业4.0的到来对辊弯成形的未来发展提出了新的要求与趋势，为提高辊弯成形适用范围，满足更高的产品要求，变截面柔性辊弯成形、热辊弯成形等技术得到发展与研究；更加高效、精密、灵活的辊弯成形设备也随着前沿技术的深入研究应运而生。对辊弯成形技术的理论研究、工艺研究、前沿技术、装备发展以及智能制造方面进行国内外研究与发展现状综述，并提出了辊弯成形近年来在各应用领域的前沿进展，指出未来辊弯成形关键问题与突破点
机械 2026年03月18日
第十九届中国国际机床展览会特种加工机床评述

第十九届中国国际机床展览会特种加工机床评述

摘要：通过对第十九届中国国际机床展览会（CIMT 2025）参展特种加工机床的现场观摩、资料收集以及与参展厂商的交流座谈，对国内外电加工机床、激光加工机床、增材制造机床、超声加工机床的技术水平进行了评述，并分析了特种加工机床未来的发展趋势和应用前景。
机械 2026年01月29日
工业5.0环境下面向生产调度的人本融合技术

工业5.0环境下面向生产调度的人本融合技术

摘要：工业5.0 引领制造业向以人为本的智能制造(人本智造)变革，制造系统中不同岗位和角色的人展现出更多样化和更全面的操作、智能和社会属性。针对生产调度这一典型场景，在人-信息-物理生产系统(Human-cyber-physical production system,HCPPS)的语义下，定义感知层-认知层-决策层贯通的智造回路环，从环内操作人融合的适应性创新、环上决策人融合的智能化创新和环外社会人融合的可持续创新这三个角度，构建多层次人本融合框架；并分别提出面向操作人融合的适应性调度技术、面向决策人融合的人-机混合智能技术和面向社会人融合的可持续协同优化技术；最后，以飞机脉动总装线典型调度场景为案例，验证了所提技术的有效性，为实现工业5.0 的人本智造提供理论和技术实践参考。
机械 2026年03月14日
基于工业机器人的复杂曲面磨抛关键技术综述

基于工业机器人的复杂曲面磨抛关键技术综述

摘要：磨抛加工是提升零件表面质量和精度的重要方法之一。基于工业机器人系统的复杂曲面磨抛技术正逐渐成熟，凭借灵活、占地小、精度高、成本低等优势正逐渐取代人工磨抛和数控机床磨抛成为主流。通过分析基于工业机器人的磨抛加工原理，引出影响机器人磨抛加工精度效果的关键问题：磨抛加工轨迹的规划精度和力控制精度，前者关注加工效率和精度之间的平衡，后者则更侧重于加工的精度和一致性；从这两个方面出发，总结机器人磨抛系统加工轨迹规划方法和柔顺力控制策略的研究目的、特点和成果进展。机器人磨抛系统加工轨迹规划以应用与改进传统数控机床磨抛中常用的加工路径规划方法为主，出现了少量根据机器人特性提出的加工路径规划方法；磨抛柔顺力控制技术出现了被动柔顺、主动(阻抗控制、力/位混合控制)及智能控制等策略，对比分析了各方法原理、研究应用情况和优劣；并提出了未来可能的发展方向。为该领域的研究者提供指引。
机械 2024年11月29日
微动磨蚀及表面防护技术回顾

微动磨蚀及表面防护技术回顾

摘要：系统讨论了微动磨损及其与腐蚀耦合的失效机理和表面防护技术，为提高机械零部件的可靠性和延长使用寿命提供理论支持和实践指导。重点分析了固体自润滑涂层、液体润滑膜、树脂基涂层等低摩擦表面技术在减轻微动磨损方面的应用效果及其作用机理，并且对比了一系列微动磨损与腐蚀防护技术的利与弊，揭示了防护手段对腐蚀磨损性能的优化机理。此外，还讨论了低摩擦表面腐蚀防护设计的策略，包括基于表面工程的正向设计和基于失效分析的逆向推演，并对耐磨蚀涂层设计进行了深入探讨。最后，总结了微动磨蚀防护技术的研究进展，并对其未来的发展方向进行了展望。通过以上综合性的研究和分析，为提高机械零部件在复杂工况下的耐磨性和抗腐蚀能力提供了重要的理论依据和技术参考。
机械 2024年11月25日