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 31 浏览

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 1 点赞 0 评论 30 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 31 浏览

高温机械强度若干前沿探索与展望

摘要：高温机械强度是保障先进能源动力系统及部件长期稳定运行的关键性能指标，也逐渐成为机械强度学的重要学科分支，其研究与发展贯穿了现代工业技术体系的演进过程。研究范式已从早期的经验公式与单一损伤模型，演进为以“机制可解释、预测为导向、证据可复现”的结构完整性评估体系。基于该领域的发展脉络，结合文献计量与关键词聚类分析，揭示了研究热点的阶段性迁移与知识结构演化特征。在此基础上，以多尺度建模、多损伤耦合和多学科交叉为主线，综述了材料变形与损伤机制、损伤评定与寿命预测、在役监测与可靠性评估等重要进展，构建起从微观机制到工程应用的可追溯映射。展望未来，高温机械强度研究将在多物理场耦合、智能决策算法和标准体系建设等方向持续深化。如何实现从高保真模型到实时预测的跨越、从微观组织到宏观寿命的映射、从理论建模到工程规范的转化，将成为推动该领域持续创新的关键课题。

机械 2026年03月09日 1 点赞 0 评论 33 浏览

电子束粉末床熔融增材制造装备和工艺研究进展

摘要：电子束粉末床熔融增材制造技术具有功率大、能量利用率高、扫描速度快、成形应力低、真空环境成形等突出特点，是国内外竞相发展和应用的金属增材制造技术之一。近年来，国内外在电子束粉末床熔融增材制造装备和工艺方面取得多项突破性进展，长期困扰该技术创新发展应用的成形尺寸小和电子枪阴极寿命短等问题已经得到了有效解决，并且涌现出多种新成形工艺和成形质量在线监控技术，在高熔点、高反射率、脆性难加工金属材料复杂构件增材制造方面展现出更加广阔的应用前景。本文从装备发展、在线监控和成形工艺三个方面，对国内外近年来电子束粉末床熔融增材制造技术的新进展进行了综述，并对其发展趋势、面临的技术挑战和应用前景进行了分析和展望。

机械 2026年03月05日 1 点赞 0 评论 29 浏览

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 1 点赞 0 评论 45 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 29 浏览

金属粘结剂喷射3D打印的影响因素及其应用进展

摘要：粘结剂喷射3D打印（binder jet 3D printing，BJ3DP）是一种无熔化、高效率、低成本的金属增材制造技术，近年来在复杂结构、大尺寸、高精度构件制造中展现出了巨大的应用潜力。相比激光熔化等工艺，BJ3DP具有材料适应性强、工艺温度低、无残余应力等优势，适用于热敏性或易氧化金属材料。总结了金属BJ3DP打印构件的影响因素，包括粉末特性、打印参数、脱脂/烧结工艺等，重点介绍了铁基、镍基、镁基、铝基、高熵合金等合金在BJ3DP 成形过程中的物相、微观组织与性能。最后，简要概述了目前存在的问题及未来的发展趋势。

机械 2026年03月02日 1 点赞 0 评论 42 浏览

机器人物质：融合材料与智能的未来路径

摘要：受制于静态结构与固定响应模式等因素，传统智能材料的自适应调控与学习优化能力有限，无法应对复杂环境与动态需求。而当机器人技术的微型化、廉价化、智能化发展与集群技术突破相结合后，便催生了全新的智能材料理念——机器人物质，即以机器人个体为基本单元，依托自组织集群技术实现材料功能。通过整合环境感知、信息处理、耦合连接、力学性能、多态转换、能源续航与人—材交互七大基础功能模块，机器人物质具备自主决策、环境适应、可编程性、多功能性等智能特性。通过进一步与生物功能材料、适应性演化策略等技术相融合，机器人物质或将突破传统智能材料局限，在智能制造、精准医疗及极端环境探索中催生颠覆性应用。

机械 2026年02月28日 1 点赞 0 评论 27 浏览

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 1 点赞 0 评论 44 浏览