基于改进扩展随机树算法的焊缝巡检机器人路径规划

摘要：【目的】旨在研究机器人焊缝巡检自动化路径规划方法及优化机理。【方法】通过理论分析与模拟试验相结合的方法，以RRT*算法为基础，探究基于目标导向的人工势场平滑对RRT*路径规划平滑性和收敛效率的路径规划优化性能的影响，并通过机理推导、模拟试验和方法对比等方法，引入概率值和人工势场优化随机树的扩张方向，根据机器人运动学模型对路径进行修正，通过垂距限值法对路径进行去冗余点处理，最后通过5 次B 样条法对路径进行平滑处理。【结果】结果表明，与目标导向RRT，RRT*及APF-RRT*相比，SPFG-RRT*算法能够使路径满足机器人转向约束及曲率约束，具有更短的路径长度、更高的路径规划效率和更少的拐点，快速扩展随机树算法得到了优化提升。【结论】因此，SPFG-RRT*算法提升了路径规划速度和准确性，能够满足焊缝巡检机器人路径规划需求。

机械 2026年04月30日 1 点赞 0 评论 115 浏览

电弧增材制造装备系统与应用的发展现状

摘要：电弧增材制造技术作为一种低能耗、可持续的绿色制造技术，极为适合大型复杂构件的低成本、高效制造。然而，复杂结构和高性能构件的制造需求对电弧增材制造装备系统提出了很大的挑战。目前，电弧增材制造装备系统的成形精度、质量以及稳定性限制了其进一步发展和应用。阐述电弧增材制造的技术原理，从机构自由度、成形精度和质量、成形效率以及热输入控制等方面总结了电弧增材制造装备系统的发展现状，并结合电弧增材制造技术在工业制造领域的应用实例探讨其广阔的应用前景，最后展望该领域未来的发展方向。通过对装备系统与应用进展的阶段性总结，旨在促进电弧增材制造的进一步工业化应用。

机械 2026年03月26日 1 点赞 0 评论 83 浏览

低温共烧陶瓷的增材制造技术综述

摘要：低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramics, LTCC）具有优异的介电性能、热稳定性和多功能集成能力，在5G/6G 通信、毫米波雷达、卫星载荷、系统级封装等领域得到广泛应用。然而，传统工艺存在两方面显著局限：一是受成型方式制约，难以实现曲面多层基板的高精度制造；二是工艺流程复杂且对批次规模依赖性强，难以满足单件、小批基板的快速验证需求。增材制造基于逐层堆叠、按需沉积的独特技术路径，为突破上述瓶颈提供了创新性解决方案。文中系统综述了LTCC 增材制造所涉及的材料制备、成型工艺方面的研究动态，分析了当前存在的关键问题，并展望了未来发展方向。

机械 2026年04月24日 1 点赞 0 评论 101 浏览

激光熔丝定向能量沉积增材制造技术研究现状与发展趋势

摘要：随着航空、航天、航海等领域的发展，高端装备的服役条件愈加苛刻，对制造业的发展提出了更高的要求。增材制造技术，又称为3D 打印技术，相较于传统制造技术在复杂形状结构制造方面优势显著，有望实现三维空间内特定位置的打印和独特性能的结构打印。激光熔丝定向能量沉积（wire-based laser directed energy deposition，W-LDED）技术作为增材制造技术的重要分支，具有高效率、高精度和高材料利用率等显著优势，在高端装备制造领域具有广阔的应用前景。尽管W-LDED 技术具有诸多优点，但其工艺参数选择、多次热循环以及制造过程精确控制和可重复性等方面仍存在诸多挑战，沉积质量和制造稳定性受多种因素影响，如何解决这些现状难题是当前国内外的研究重点。基于此，本文从工艺参数优化、沉积质量分析和组织成分调控三个方面对W-LDED 技术的研究现状进行了详细介绍，分析了不同参数对成形质量和制造稳定性的影响，提出了优化策略，进一步总结了W-LDED 技术当前的应用场景，并对该项技术的未来发展趋势提出了设想，包括材料创新设计与发展多功能复合材料、成形机理研究、建立工艺-缺陷-组织性能预测模型、增/减材一体化制造新方法和大尺寸、高精度、多功能装备开发。

机械 2026年04月22日 1 点赞 0 评论 95 浏览

PCBN刀具和材料存在的问题及发展思考

摘要：介绍了PCBN刀具和材料在国内的研究和市场现状。经过近50年的发展,PCBN 刀具在国内占比7%左右,全球占比6%左右,实际规模与理论预期存在差距,分析其未达到预期的主要原因是PCBN的成型性和可加工性差、生产制造成本高、强度韧性低。提出大腔体合成技术、更高效先进的PCBN 加工技术、高强度高韧性PCBN合成技术及PCBN铣刀是未来PCBN刀具和材料的发展方向。

机械 2026年04月16日 1 点赞 0 评论 108 浏览

金属增材制造的前沿技术创新与应用

摘要：回顾了2024年金属增材制造的最新研究进展与热点应用，涵盖了新材料开发与应用、制造工艺的新突破、自动化与智能化的提升、软件开发的新进展、重点行业的最新应用以及行业标准与政策新动态等方面。随着新型金属合金材料的不断出现，金属增材制造在航空航天、汽车、医疗等行业得到了广泛应用。制造工艺的创新和智能化技术的结合显著提升了生产效率和质量控制。尽管面临材料成本高、生产效率低等挑战，金属增材制造在技术、标准和市场的不断发展中展现出广阔的前景，尤其在智能制造、绿色制造和个性化定制领域具有巨大潜力，未来有望实现更广泛的应用。

机械 2026年04月08日 1 点赞 0 评论 111 浏览

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 1 点赞 0 评论 159 浏览

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 1 点赞 0 评论 114 浏览

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 1 点赞 0 评论 108 浏览

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 1 点赞 0 评论 92 浏览