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冷喷涂固态增材制造技术：演变、现状与机遇挑战

冷喷涂固态增材制造技术：演变、现状与机遇挑战

摘要：增材制造技术是一种典型的颠覆性制造技术，通过“自下而上”的材料累加成形方式，可实现传统制造方法难以完成的复杂结构。冷喷涂固态增材制造技术，因其独特的固态金属粉末高速碰撞沉积特性，展现出显著的技术优势和应用潜力。本文系统阐述了冷喷涂固态增材制造技术的概念、发展历史、技术优势及挑战，并重点分析了此技术在受损零部件修复与再制造等领域的典型应用。研究表明，冷喷涂固态增材制造技术具备沉积效率高、结合强度高、涂层致密性好等优点，尤其在高强高塑性沉积体制备和复杂构件修复方面展现出独特优势。然而，该技术也面临沉积体塑韧性不足、薄壁构件易变形开裂及喷嘴寿命短等挑战。本文总结了冷喷涂固态增材制造技术的研究进展，指出了未来发展方向，为推动该技术在航空航天、汽车制造等领域的广泛应用提供了理论参考和实践指导。
机械 2026年04月03日
管梁截面形状与尺寸的协同优化研究

管梁截面形状与尺寸的协同优化研究

摘要：管梁截面优化是汽车轻量化和性能设计的关键因素之一，管梁截面形状与尺寸的协同优化方法是底盘零部件设计的重要工作。本文提出了一种将形状和尺寸两种不同属性变量进行耦合的双超椭圆方程，并利用双超椭圆方程构建了任意曲边截面。针对任意曲边截面的优化，建立了截面自适应优化模型及多截面连续优化算法，该优化方法可自动进行形状优化、尺寸优化和形状等/变尺寸协同优化。对优化方案进行有限元分析显示，采用任意曲边截面优化得出的梁结构，梁横截面具有周向轮廓和厚度均匀过渡等优势，有效地减小了截面应力集中，提高了材料利用率，也为汽车机械零部件轻量化提供有效参考。
机械 2025年08月07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
非侵入式脑机接口在机器人控制领域的研究综述

非侵入式脑机接口在机器人控制领域的研究综述

摘要：非侵入式脑机接口(Brain-computer interface, BCI)技术作为一种新兴的人机交互方式，在机器人控制领域展现了广阔的应用前景。首先概述其发展背景与重要性，并深入探讨脑电信号的生理基础，阐明脑电图(Electroencephalography, EEG)以其无创性和便捷性成为BCI系统的常用测量手段。随后，分析了典型BCI 范式的优劣特点和适用场景——包括主动式如运动想象、反应式如稳态视觉诱发电位(Steady-state visual evoked potential, SSVEP)、事件相关电位P300，以及结合多种范式优势的混合范式，展示了这些范式如何实现复杂且高效的机器人控制任务。此外，系统地介绍了EEG 信号采集、预处理及模式识别的关键步骤，强调了深度学习在提高解码精度方面的作用，同时也指出了其面临的挑战，如数据量需求大和模型解释性差。最后，总结了BCI 技术的发展趋势和研究挑战，提出了推动非侵入式BCI 技术在实际机器人控制应用中进一步发展的方向。综上所述，不仅对非侵入式BCI 技术在机器人控制领域应用进行了探讨，还强调了该技术在未来可能带来的变革性影响，为后续研究提供参考和启发。
机械 2026年03月16日
金属增材制造的前沿技术创新与应用

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
面向认知赋能的人机协作：进展、挑战和展望

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
大尺度复杂构件群体机器人协同并行制造系统集成的关键技术

大尺度复杂构件群体机器人协同并行制造系统集成的关键技术

摘要：以航空、航天、航海及轨道交通等领域大尺度复杂构件的高效、高质量加工需求为导向，探究基于群体机器人集群化并行制造系统的大构件多移动机器人协同制造系统的关键技术。围绕典型大尺度构件的加工工艺需求，基于移动测量机器人、移动加工机器人和移动装配机器人等多种类、多形式移动机器人的设计和研制，提出基于多移动机器人协同并行制造方案、大构件机器人化加工机器人本体设计方案、多模态协作机器人感知与测量方案、多机器人协同的加工机器人本体控制器及群体加工机器人系统控制方案。阐述多群体机器人移动加工的机器人控制策略与方案，针对加工机器人群体协同并行加工方法、大构件测量与群体机器人协同控制等关键技术，不但从本体研发、控制器等方面探究了国产工业机器人性能提升与优化的方法，也力图为后续航空航天等领域的大构件加工拓展工作思路。
机械 2025年11月24日
构建具身智能新范式：人形机器人技术现状及发展趋势综述

构建具身智能新范式：人形机器人技术现状及发展趋势综述

摘要：当前人形机器人技术正在加速演进，已成为全球科技创新与产业升级的新高地。在“人本智造”理念下，人形机器人作为具身智能的重要代表，具有广阔的发展前景。针对人形机器人技术多学科交叉、体系复杂与高度集成的特点，结合该领域的最新研究成果与发展动态，综述人形机器人的技术现状及发展趋势。首先，介绍人形机器人的定义与发展历程，从技术水平、产业格局、政策支持等方面描述国内外现状，对比总结典型技术发展特征与产品特色。重点剖析了核心零部件、环境感知与场景理解、步态控制与灵巧操作、具身智能与大模型、人机共融与交互、操作系统与工具链等关键核心技术，讨论其实现途径与当前研究进展。进而，介绍人形机器人在特殊服役环境、智能制造、家庭及社会服务等领域的典型应用，并探讨其在新兴应用领域的拓展潜力。进一步，围绕技术瓶颈和应用难题，分析当前人形机器人发展面临的主要挑战。最后，针对以人形机器人为代表的具身智能在多模态垂直大模型、高算力仿真训练平台以及安全与伦理等方面的发展趋势进行了展望。希望在总结把握人形机器人前沿技术发展动态的同时，为相关研究人士提供参考与启发，助力推动我国人形机器人技术进步与产业化发展。
机械 2026年03月17日
游动微纳机器人的发展趋势及挑战

游动微纳机器人的发展趋势及挑战

摘要：游动微纳机器人作为微执行器的重要分支，凭借尺寸小、推重比大、可控性好等特性，能够深入传统机器人无法到达的狭小空间，为生物医学、环境监测、纳米工程等领域带来变革性思路。近年来，随着材料科学、纳米技术和生物技术的不断发展，游动微纳机器人的研究取得了显著进展。然而，游动微纳机器人的研究和应用仍面临着复杂环境中的高效运动和控制、生物相容性和可降解性，以及临床应用等诸多挑战。因此，文章综述了游动微纳机器人在驱动方法、设计与制造、控制方法及应用的进展，分析了发展趋势，并提出未来的发展建议，以期为相关领域学者提供参考和借鉴，推动游动微纳机器人技术的进一步发展和应用。
机械 2026年04月09日
面向大型钢结构的机器人智能焊接方法研究

面向大型钢结构的机器人智能焊接方法研究

摘要：本研究针对大型钢结构制造中焊缝形状复杂、人工识别效率低、焊接路径优化困难等问题，提出了一种基于激光雷达点云的智能焊接方法。该方法通过激光雷达获取三维点云数据，结合随机样本一致性算法进行点云分割和焊缝特征提取，并利用改进的遗传算法优化焊接轨迹。实验结果表明，该方法在焊缝识别准确性和路径优化效果方面具有显著优势，为大型钢结构的智能焊接提供了一种有效的解决方案。
机械 2026年04月10日