面向人本智造的人体运动数字孪生研究与应用进展

摘要：在工业4.0迈向工业5.0的过程中，以人为本的智能制造(人本智造)是智能制造的创新发展范式，旨在以人的福祉为核心价值，重塑人在生产制造过程中的主体地位，推进未来工业迈向以人为本、可持续性、韧性。对人体运动行为进行分析，是理解人的运动意图，推动人本智造创新发展的关键。以面向人本智造的人体运动数字孪生研究为切入点，梳理人体运动建模、人体运动感知、人体运动分析等使能技术及其研究进展。重点围绕单元级、产线级、车间级三个维度，讨论人体运动数字孪生在人本智造领域的典型应用。最后，对面向人本智造的人体运动数字孪生进行展望。

机械 2026年03月13日 1 点赞 0 评论 200 浏览

多自由度机械臂直写3D打印过程的可变角度参数影响研究

摘要: 为解决传统三轴打印在曲面领域制备能力不足的瓶颈，克服阶梯效应等缺陷，本文设计研发了一种基于多自由度机械臂的直写式3D 打印平台，并采用硅橡胶材料开展打印实验，系统研究了喷头打印角度对线条几何形状和多层线条成型效果的影响，最终制备出高保形性的结构样品。研究表明: 改变喷头引导角进行打印时，随着喷头引导角度的增大，硅泡沫线条宽度的一致性更高，且引导角大于0°时所打印的线条横截面形状规则，多层结构的成型效果良好，并可改善大跨距下的线条塌陷问题。本文实验结果揭示了打印高保形性硅泡沫的多角度工艺规律，与传统的竖直方向或法线方向相比，喷头引导角大于0°时打印的硅泡沫结构保形性更高，可为曲面传感器、共形天线等对保形性要求较高的应用场合提供借鉴指导。

机械 2024年11月27日 1 点赞 0 评论 355 浏览

增材制造原位表征：同步辐射超快X射线成像与衍射技术应用

摘要：同步辐射技术作为揭示增材制造过程中多尺度物理冶金行为的“超级显微镜”，为破解增材制造“黑箱”过程提供了革命性的研究手段。本文系统综述了同步辐射在增材制造原位表征领域的应用进展：在成像方面，高时空分辨超快X 射线成像技术实现了增材制造熔池、缺陷及凝固过程动态演化行为的原位观测，揭示了匙孔波动诱导气孔、马兰戈尼（Marangoni）力驱动缺陷消除等关键机理；在衍射方面，超快X 射线衍射技术定量解析了增材制造快速凝固过程中的相变动力学与残余应力演变规律。进一步，本文探讨了同步辐射原位表征技术与人工智能、多物理场模拟联用的未来发展方向，并展望了其在增材制造工艺优化、缺陷智能检测及新材料开发中的应用潜力，指出该技术为推动增材制造从经验试错向机理驱动转型提供了理论基础与技术途径。

机械 2026年08月14日 1 点赞 0 评论 12 浏览

齿轮精密塑性成形理论技术装备研究与应用

摘要: 齿轮是传动系统的核心基础件, 被广泛应用于机械、汽车、航空航天装备等领域。齿轮传统制造技术为切削加工,其材料利用率低、加工周期长, 特别是金属流线切断, 损害齿轮性能, 无法满足高端装备发展需求。齿轮精密塑性成形制造技术具有节能、节材、高效和优质等特点, 是高性能齿轮技术发展方向。阐述了齿轮精密塑性成形理论方法, 分析了国内外圆锥直齿轮、圆柱直齿轮和圆柱螺旋/ 斜齿轮精密成形技术特点; 介绍了齿轮精密成形典型装备及产线, 总结了齿轮无切削摆辗精密成形和锻造精密成形应用情况。此外, 展示了圆锥螺旋齿轮多自由度包络成形和非圆齿轮锻造成形新方法, 为高性能齿轮无切削成形制造技术装备研究与应用提供了参考。

机械 2024年11月08日 1 点赞 0 评论 374 浏览

面向认知赋能的人机协作：进展、挑战和展望

摘要：在工业4.0向工业5.0的发展过程中，以人为本逐渐成为智能制造领域关注的焦点之一。当前的人机协作不仅强调要聚焦于技术的进步与效率的提升，更强调将人类的高阶认知思维与机器的计算能力相结合，实现认知赋能。基于此，梳理人机协作中认知赋能在交互感知、任务规划与执行、技能学习等关键领域的现有研究，揭示了多模态信息整合、任务推理、动态决策与技能知识表征的挑战。进一步，提出通过应用知识图谱构建的相关技术来支持人与其机器认知对齐的方法，以及通过应用知识图谱推理的相关技术来支持复杂环境下人机协作的任务优化和动态决策。在分析现有人机协作认知赋能研究局限性的基础上，展望未来智能制造环境下的深度认知协同的发展方向。

机械 2025年08月11日 1 点赞 0 评论 442 浏览

超高速激光熔覆研究现状与进展

摘要：超高速激光熔覆作为一项新兴技术，具有高效率、无污染、低孔隙率、小热影响区、低稀释率等优异特点，显著提高了普通激光熔覆技术所制备涂层的性能，并拓宽了其应用领域。鉴于超高速激光熔覆的优势，本文首先介绍了超高速激光熔覆不同于普通激光熔覆的技术特点和基本原理，围绕其主要工艺参数对涂层形貌、微观组织和性能的影响进行了总结，之后从粉末运动和熔覆过程两方面介绍了超高速激光熔覆数值模拟，介绍了超高速激光熔覆涂层质量监控与控制现状，并对超高速激光熔覆制备的涂层材料体系进行了重点论述。大量研究表明超高速激光熔覆制备的涂层性能在极低的稀释率和晶粒细化的共同作用下优于普通激光熔覆。随后对超高速激光熔覆制备涂层的常见缺陷进行了概括，最后对超高速激光熔覆已有的应用和未来可能的发展方向进行了展望。

机械 2026年08月11日 1 点赞 0 评论 32 浏览

基于数字孪生的热处理智能化技术研究进展

摘要： 为减少热处理智能化技术数据孤岛的状态，数字孪生的运用被广泛关注。数字孪生技术是智能化制造领域的先进智能技术，也是解决数据孤岛的重要方法之一。本文介绍了数字孪生技术与基于数字孪生的热处理研究现状。以车间数字孪生框架为基础，从物理车间、虚拟车间、车间服务系统、孪生数据4 个方面介绍数字孪生的研究现状，分析了各部分中存在的主要问题。针对基于数字孪生为基础的热处理技术，结合传统热处理技术与特殊热处理的智能化研究进展，分析数字孪生技术在热处理中的应用与进展。

机械 2024年10月14日 1 点赞 0 评论 566 浏览

智能播种机器人结构设计与试验

摘要:针对当前黄河流域治沙绿化中地形复杂、人工种植效果差、大型设备能源结构不合理等问题，设计了一种集图像传输、远程控制和光伏发电系统等功能于一体的智能播种机器人。首先进行了播种机器人的总体方案设计；然后根据播种机器人的工作区域特点对关键零部件进行了计算和选型，利用Solidworks软件对各零件进行建模及装配，并应用Simulation软件对关键零部件进行了静应力分析和模态分析；最后对该播种机器人进行样机制作，播种试验结果表明装置的播种合格率达到86.08%。此播种机器人的推广可以降低劳动者的工作强度，对提高农业生产的智能化具有重要意义。

机械 2025年03月11日 1 点赞 0 评论 371 浏览

热处理技术与装备的发展现状及趋势

摘要：热处理工艺在工业生产中具有重要作用。综述了热处理技术与装备的发展现状和趋势，详细分析了表面热处理、真空热处理等传统工艺的技术原理和发展现状，并重点探讨了变压渗氮、高压气冷淬火等先进技术的优势。在热处理装备方面，对比了传统“老三炉”与现代智能化热处理装备的差异。同时从自动化、绿色节能和智能化等维度，对热处理技术与装备的未来发展进行了展望。

机械 2026年08月08日 1 点赞 0 评论 47 浏览

增材制件内流道精整加工技术研究进展

摘要：金属增材制造技术在航空航天领域具有复杂内流道的构件成形上具有广阔的应用前景，然而具有复杂内流道的增材制件的精整加工是工业应用的瓶颈问题。分析了内流道机械抛光技术、化学与电化学抛光技术、电解质等离子抛光技术的加工原理、关键技术及国内外研究进展。针对增材制件内流道精整加工需求，分别研究了机械抛光技术、化学与电化学抛光技术、电解质等离子抛光技术的适应性问题及探索方向。针对增材制件内流道精整加工关键技术发展趋势提出了展望：①研究针对功能梯度材料、多金属材料的增材制件内流道精整加工技术；②研究针对具有复杂几何形状、内部复杂分叉、渐变毛细结构、拓扑结构等复杂内流道的复合精整加工技术或组合加工技术；③研究针对内流道精整加工质量的高精度检测方法和几何误差的三维重构技术。

机械 2024年09月30日 1 点赞 0 评论 423 浏览