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面向人本智造的人机协作：发展演变、融合应用与未来展望

面向人本智造的人机协作：发展演变、融合应用与未来展望

摘要：欧盟工业5.0 赋予了智能制造新的时代内涵——以人为本，促进了人本智造(以人为本的智能制造)的快速发展。作为人本智造的核心范式之一，人机协作已成为近年来工业制造领域的研究热点。因此，对人机协作的过去和未来进行全面分析：梳理人机关系发展与演变，探讨人机协作模式的迭代与融合，归纳人机协作在多个领域的典型应用，展望人机协作未来发展愿景与技术突破方向。从工业化发展历程与人机共情程度的耦合关联中，阐述人机关系的发展与演变过程。基于人机关系及其协作特点，对制造系统人机协作模式的迭代与融合进行分析与总结。归纳人机交互、人机协同和人机共生三种人机协作典型模式在产品装配、机器人控制、自主驾驶等领域的应用，讨论不同人机协作模式在实际应用中存在的不足与挑战。展望人机协作未来愿景与发展方向，探讨未来人机协作时代需要突破的新技术、新理论，以期促进制造系统人机协作迈向人本智造新的层级。
机械 2026年03月12日
超高速激光熔覆的研究现状与展望

超高速激光熔覆的研究现状与展望

摘要：超高速激光熔覆技术是近年发展起来的一种表面改性技术，因其稀释率低、热影响区小、效率高等特点，受到国内外学者的青睐。文章介绍了几种常见表面改性技术并进行比较，从粉末材料、工艺参数、组织性能三方面分析了超高速激光熔覆的研究现状，讨论了传统激光熔覆涂层与超高速激光熔覆涂层微观组织及性能的差异，总结了超高速激光熔覆技术的应用实践，综述了超高速激光熔覆技术目前存在的问题，并对其发展趋势进行展望。
机械 2026年03月04日
智能制造工业机器人技术应用及发展趋势

智能制造工业机器人技术应用及发展趋势

摘要：加强国家工业制造能力、优化高端制造的质量与服务水平事关国家经济社会发展和国家综合实力提升，以工业机器人、人工智能、工业互联网为核心要素的智能制造技术体系快速发展并成为工业制造新质生产力的重要组成。本文全面梳理了智能制造工业机器人的应用背景，包括智能视觉检测、高效磨抛、柔性精密装配、工件抓取转运在内的工业机器人作业类型，航空航天装备、海洋船舶、轨道交通装备、新能源汽车、电子信息产品等代表性制造场景；从环境理解与状态感知、全尺寸三维检测等视觉感知，机器人多任务调度、复杂场景无干涉协同规划等决策规划，多机器人协同控制、机器人柔顺控制等运动控制以及灵巧机构设计等方面，深入分析了相关共性技术的研究进展；进一步论述了大范围动态场景理解、集群化作业、柔性作业、具身智能、网络化协同、数字孪生等智能制造工业机器人技术的发展趋势。相关内容可为深化工业机器人技术研究、精准推进智能制造发展、培养转化新质生产力等提供基础参考。
机械 2026年02月27日
固结与游离磨粒协同作用硬脆材料磨抛加工机理

固结与游离磨粒协同作用硬脆材料磨抛加工机理

摘要:为了揭示硬脆材料弹性磨抛加工过程中固结与游离磨粒协同作用下的材料去除机理,设计了一种硅胶基体金刚石砂纸磨抛工具,通过配备不同浓度金刚石抛光浆料进行磨抛加工。研究了弹性工具工件间的接触应力场、速度场分布以及磨粒工件间的接触力学,建立了硬脆材料弹性磨抛加工过程中的材料去除模型。以SiC工件为加工对象,以磨抛压力、磨具转速、磨料浓度等工艺参数为影响因素完成单点磨抛加工验证实验,对磨抛加工表面材料去除轮廓进行表征。实验结果表明,建立的材料去除模型与实际材料去除深度的误差范围为4.68%~8.22%,材料去除深度与磨抛压力、磨具转速和磨料浓度成正相关,所建模型能够较好地预测弹性磨抛加工材料去除行为。
机械 2026年02月10日
混凝土泵车臂架焊接有限元仿真分析

混凝土泵车臂架焊接有限元仿真分析

摘要：本文针对混凝土泵车臂架主焊缝焊接进行有限元分析，通过对比不同焊接顺序及焊接热输入仿真结果可知：焊接热输入和焊接顺序均对混凝土臂焊接变形均产生影响，其中焊接热输入对混凝土泵车臂架的变形影响更大，采用较小的热输入，同时采用焊接顺序为先焊接焊缝组1 再焊接焊缝组2 时的焊接工艺参数较优。
机械 2025年02月18日
激光增材制造异构金属材料的研究进展

激光增材制造异构金属材料的研究进展

摘要：激光增材制造异构金属材料具有独特的异构组织结构和强韧性机制，能够打破金属材料强度与韧性之间的传统矛盾，实现强韧性同步提升。简要介绍了异构组织及其强韧性协同机理，详细阐述了双峰结构、谐波结构、层状结构、梯度结构、双相结构等5 种典型异构金属材料的激光增材制造方法、组织演变和性能优化，归纳总结了不同异构金属材料的优缺点，提出了目前存在的问题，并对未来的研究方向进行了展望。
机械 2026年08月07日
我国矿山智能机器人应用现状及发展策略

我国矿山智能机器人应用现状及发展策略

摘要：矿山智能机器人是实现智能矿山建设的重要支撑。梳理了我国矿山智能机器人相关政策、技术发展以及应用情况；总结了矿山智能机器人内涵及应具备的智能感知、精准作业、实时定位、智能管控、智能决策以及故障诊断的6个特征；从关键核心技术、数据标准、人才培养等方面分析了我国矿山智能机器人面临的问题，提出应从政策扶持、技术自主研发、人才支撑、标准制定等方面加强对企业的扶持和培养，营造良好智能机器人生态环境。
机械 2025年01月26日
基于3D视觉的切割机器人路径规划研究

基于3D视觉的切割机器人路径规划研究

摘要：为提高机器人在切割工件时的精确度，对3D 视觉切割机器人进行了路径规划研究。根据3D 相机视场固定的特点，采用一种求解手眼关系矩阵的多点标定法对摄像机进行标定。将3D 相机采样得到的点云数据转化为机器人坐标系下的点云数据。针对点云数据处理，提出阈值自适应采样法，使用三次多项式对预切割空间曲线进行拟合。采用一种姿态估计算法，通过对切割微切平面进行拟合，完成切割机器人作业空间前进矢量和进给矢量的计算，将规划结果应用于机器人切割作业。实验结果表明，该系统误差在0.24 mm 以内，切割轨迹线形良好，可满足切割机器人系统的要求。
机械 2026年07月31日
六自由度工业机器人运动可靠性分析

六自由度工业机器人运动可靠性分析

摘要：为评估六自由度工业机器人末端执行器在任务空间中作业的可靠性与精确性，提出了一种基于包络法的机器人运动可靠性分析策略。首先，通过运动学获得机器人系统的误差函数及可靠性模型。其次，采用包络法求解可靠性模型获得末端执行器的失效概率，并通过泰勒公式对误差函数进行线性化处理，同时，在计算过程中排除协方差矩阵中的冗余点，使其符合正定条件，提高包络线的准确性。最后，对所提方法进行了仿真分析，结果表明，包络法相对于蒙特卡洛法的误差为0.5%~19.8%，验证了该方法的有效性。
机械 2025年01月20日
光学窗口材料飞秒激光加工研究进展

光学窗口材料飞秒激光加工研究进展

摘要：金刚石、硫化锌和碳化硅等光学窗口材料具有良好的机械和光学特性， 是红外成像制导系统的关键材料。超短脉冲、高瞬时功率的飞秒激光已成为金刚石等光学窗口材料的加工利器， 解决了机械加工、化学刻蚀和微放电加工等传统加工技术存在的机械损伤、裂纹、粗糙度和残余应力高等问题。梳理了飞秒激光与宽禁带光学窗口材料相互作用的非线性能量吸收、非平衡态能量传递与转移机理和材料去除机制。分析了金刚石、硫化锌和碳化硅等光学窗口材料飞秒激光工艺研究及其典型应用。最后， 总结了金刚石等光学窗口材料飞秒激光加工仍存在的问题及其应对策略。
机械 2026年07月29日