杂志简介：《机械工程学报》杂志经新闻出版总署批准，自1953年创刊，国内刊号为11-2187/TH，是一本综合性较强的机械期刊。该刊是一份半月刊，致力于发表机械领域的高质量原创研究成果、综述及快报。主要栏目：综述、基础理论、工程技术应用
杂志简介：《机械工程学报》杂志经新闻出版总署批准，自1953年创刊，国内刊号为11-2187/TH，是一本综合性较强的机械期刊。该刊是一份半月刊，致力于发表机械领域的高质量原创研究成果、综述及快报。主要栏目：综述、基础理论、工程技术应用
作者：于靖军; 谢岩; 裴旭 刊期：2018年第13期
超材料自21世纪初诞生以来,历经近20年的发展已逐渐发展成为新材料技术的一个重要学科。近年来,功能迥异的超材料在各个领域层出不穷,综述了声、光、热、力、电磁学超材料的发展历史概况。针对机械超材料中的负泊松比超材料,从负泊松比结构的变形机理角度,着重详述了内凹多边形结构、旋转刚体结构、手性结构等物理模型。对基于负泊松比胞元结构...
作者：康荣杰; 杨铖浩; 杨名远; 陈焱 刊期：2018年第13期
第三次工业革命后,电子信息技术得到了飞速发展,人们习惯于将机械系统视为冰冷的被控对象,一切动作和响应都依靠中央控制器发出的指令而执行。然而,自古以来机械结构就以其巧妙的设计和组合,对人们的生产和生活发挥着重要的作用。如今,随着机构学、机器人学和材料学等的发展,重新审视这些会思考的机器,并引出了机械智能的概念。基于此,总结传统...
作者：徐凯; 刘欢 刊期：2018年第13期
在若干刚性杆件机器人作业困难的场合,柔性机器人可轻易完成操作,因而在近十余年成为研究热点。从柔性铰链机器人到连续体机器人再到柔体机器人,柔性机器人通过逐步引入更多的弹性元件及其变形模态而不断发展。柔性机器人中的连续体机器人通常由连续体机构及其驱控、传感组件构成,其形状可描述为平面或空间曲线。介绍多杆连续体机构的多种构型及...
作者：毕树生; 刘畅; 周晓东; 于靖军 刊期：2018年第13期
可调刚度致动器具有本质安全性、高能效以及高动态特性,可以满足新一代机器人在物理性人机交互及高动态运动任务中的性能需求。根据刚度调节原理的不同,对常见的可调刚度致动器进行了分类,并分别对其刚度特性及调节范围、承载能力、变形能力以及储能能力进行了分析,然后对比和总结了各种刚度调节机构的性能特点。研究者在设计新装置时可以参考这...
作者：杜义贤; 李涵钊; 谢黄海; 田启华; 周祥曼; 罗震 刊期：2018年第13期
基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP)的多材料柔性机构拓扑优化是将原问题分解成若干子问题进行分层优化,成倍地增加了设计变量数量,且该方法利用传统的有限元离散,为了得到清晰的拓扑结构网格数量必然巨大,这两方面的因素造成了该方法计算效率低下。因此,基于幂函数多项式提出序列插值模型,用该模...
作者：李海洋; 郝广波; 于靖军; 邓子龙; 宋增旺 刊期：2018年第13期
由于在微纳操作、能量捕获、先进传感等系统中的成功应用,空间平动柔性并联机构的市场需求与日俱增,促使对空间平动柔性并联机构设计方法的研究炙手可热。提出了一个基于位置空间概念的空间平动柔性并联机构的系统设计方法(简称为PSBD方法)。PSBD方法主要用于系统设计3腿(即无冗余柔性腿)空间平动柔性并联机构。首先介绍了空间平动柔性并联机构...
作者：张建军; 杜春翠; 杨高炜; 李为民 刊期：2018年第13期
欠驱动机构运动学和动力学约束不完整,机构运动具有不确定性,欠驱动机构引入柔性运动副后可利用其弹性反力一定程度上弥补动力学约束的不完整,但机构的运动学和动力学求解依然困难。针对该问题,以含有柔性移动副的平面2自由度欠驱动机构为研究对象,提出一种运动学动力学求解的数值迭代算法。在运动学、动力学建模的基础上,给定各构件的初始运动...
作者：杨淼; 杜志江; 陈依; 孙立宁; 董为 刊期：2018年第13期
交叉簧片柔性铰链是一种应用广泛的柔性转动关节。依靠簧片的分布式柔度可以产生较大的转动角度,但是与此同时铰链转动过程中的中心漂移大、抗干扰能力较差,这些都影响了铰链的传动精度和稳定性。通过采用非等直簧片构造的变截面交叉簧片柔性铰链可以使弹性元件的变形主要集中于铰链的交叉点附近,从而改变铰链的转动性能。基于Euler-Bernoulli梁...
作者：余跃庆; 李清清 刊期：2018年第13期
设计高精度的大变形柔性铰链,用以替代传统刚性运动副,对于具有一般宏观运动的机构及机器人具有重要理论和现实意义。提出10种柔性铰链设计方案,利用ANSYS和ADAMS仿真,通过性能比较优选出X型和Y型两种新型柔性铰链,再经过结构设计并加工制作出两柔性铰链,利用3D光学坐标测量仪OPTOTRAK对其进行轴漂测量,通过试验数据分析最终确定性能最优的X型柔...
作者：毕树生; 杨其资; 刘浪; 赵宏哲 刊期：2018年第13期
零刚度柔性铰链的转动刚度近似为零,克服了普通柔性铰链需要驱动力矩的缺陷,可应用于柔性夹持器等领域。以纯扭矩作用下的内外环柔性铰链为正刚度子系统,研究负刚度机构并匹配正负刚度,可构造零刚度柔性铰链。提出一种负刚度转动机构——曲柄弹簧机构,建模分析了其负刚度特性;通过匹配正负刚度,分析了曲柄弹簧机构的结构参数对零刚度品质的影响;...
作者：邱丽芳; 王晶琳; 刘宁宁 刊期：2018年第13期
提出了一种新型结构柔性铰链,命名为平面折展抗拉压倒置扭转铰链(Inverted stripe-type torsional lamina emergent joint,IST-LEJ),设计了该铰链的结构形式,推导了其弯曲等效刚度计算公式,提出了基于拉力带特征参数的修正系数。通过实例的理论计算和有限元仿真分析,验证了基于修正系数的弯曲等效刚度公式的正确性。通过不同拉力带尺寸的实例计...
作者：王念峰; 张志远; 张宪民; 梁晓合 刊期：2018年第13期
针对传统的缺口型和直片型柔性铰链平台行程不足的特点,设计了一种波纹簧片型柔性铰链,并在此基础上设计了由电磁驱动的两自由度柔顺精密定位平台。基于波纹簧片型、缺口型和直片型柔性铰链平台的特点建立有限元模型分析了这三种平台的静态和模态性能,包括行程,固有频率等。利用电磁驱动作为定位平台的输入驱动,综合对比了三种平台的实际行程,耦...
作者：陈方鑫; 高福天; 杜志江; 孙立宁; 董为 刊期：2018年第13期
为了解决全柔顺桥式放大机构实际放大倍数过低的问题,提出了一种基于混合铰链的三维桥式放大机构。该放大机构不仅保持了传统桥式放大机构对称性好、结构紧凑、设计简单的优点,而且还能实现较高的放大倍数。为了分析三维桥式机构的放大倍数和负载能力,采用了柔度矩阵法建立了机构的静力学模型,并且在此基础上提出了一种新的性能指标,即相对放大...
作者：邵忠喜; 吴石磊; 富宏亚 刊期：2018年第13期
为满足大口径光栅拼接机构大行程、大负载、高精度、高稳定性的要求,提出一种基于正交结构的新型五自由度光栅拼接柔性并联机构。该机构采用三面正交、单点支撑的布局形式,适用于要求高刚度、大负载的场合,具有结构形式简单、运动精度高、稳定性高等特点。机构的刚度直接影响机构的定位精度、承载能力、稳定性等性能,针对光栅拼接柔性机构特殊的...
作者：陈桥; 訾斌; 孙智; 王宁; 李舒怡; 罗晓琪 刊期：2018年第13期
腰部损伤患者众多而康复师和智能化康复设备短缺,为了帮助患者恢复腰部运动能力,设计一种新型柔索驱动并联腰部康复机器人(Cable-driven parallel waist rehabilitation robot,CPWRR)。机器人由柔索驱动并联平台、下肢外骨骼和上肢固定机构组成,实现患者腰椎三自由度转动康复训练。考虑人体下肢与运动平台的运动耦合,力学分析过程引入两组辅助坐...
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