关键词： 智能制造   机械设计   数字化设计   信息化管理   自动化生产  

摘要： 在智能制造的推动下,传统的机械设计流程经历了深刻的变革,数字化、信息化以及智能化技术的应用为机械设计提供了更多创新机会。通过引入计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、虚拟仿真以及大数据分析等现代工具,可以在产品设计阶段就提前识别潜在的设计缺陷,从而实现更为高效的设计优化。此外,智能制造中的自适应控制、机器学习和人工智能等技术的结合,使得机械设计能够实时调整和优化,满足复杂生产需求。这些技术的应用不仅提升了设计精度,缩短了研发周期,还能够显著降低制造成本,提高产品的可靠性与可维护性。

关键词： 机电一体化   机械设计   技术集成   信息处理技术  

摘要： 在机械设计与制造水平不断提升的过程中,机电一体化的程度有所提高,并从加强技术赋能的角度切入深度探究关键技术,达到应用关键技术控制成本、提高质量、优化产品性能、促进产品更新的效果,关键技术应用与发展的重要性可见一斑。本文概述了机电一体化机械设计,并探究了机电一体化机械设计中的关键技术及其发展趋势,以期为机电一体化机械设计领域的专职工作人员了解、应用与发展关键技术提供参考。

关键词： 机电技术   机械设计制造   智能控制   数控技术   自动智造  

摘要： 《“十四五”智能制造发展规划》中明确指出,机电技术的应用是提升制造业核心竞争力的重要途径。机电一体化技术在机械设计制造中的运用能够有效优化制造流程,提高产品的质量及其生产效率,成为推动制造业转型升级的关键因素。通过将机械系统与电子控制系统有机结合,能够实现生产设备的高度自动化,从而降低人工成本,减少操作错误的发生率,为制造业的发展提供了重要支持。

关键词： 人工智能技术   汽车配件机械设计   配件制造  

摘要： 为探讨人工智能技术在汽车配件机械设计与制造中的创新应用,本研究系统分析了智能设计系统、参数化设计、虚拟仿真、生成对抗网络等技术在设计过程中的应用,及智能制造系统、机器学习算法、预测性维护在制造过程中的应用。结果表明,人工智能技术可提高汽车配件机械设计与制造效率,优化制造流程,降低生产成本,研究成果可为汽车配件机械设计与制造的智能化发展提供重要支撑。

关键词： OBE   机械设计基础   课程资源建设  

摘要： “机械设计基础”课程,因其深厚的理论基础、实践操作的要求以及概念的复杂性,学习难度较大。课程资源库的构建和优化对于“机械设计基础”课程的有效实施能起到至关重要的作用,如何更好地进行课程资源库建设是一个重要的课题。本文从OBE教育理念出发,立足当前机械设计制造人才培养和课程教学的实际,研究课程资源建设机制,构建“三聚四融”课程资源建设开发模式,实现教学资源的最大化利用,进一步提升教师教学成效。同时激发学生学习的自主性,有利于学生掌握“机械设计基础”课程重难点知识,提升综合能力。

关键词： 柔性作业车间   能效调度   协同进化算法   算子推荐   强化学习  

摘要： 为了优化柔性作业车间的系统运行,提升能效水平,以综合能耗最小为目标,以机器选择、速度调整和适时开关机3种节能策略同时实施为手段,建立混合整数线性规划模型,并提出基于深度Q网络的协同进化算法来求解。该算法继承了局部搜索算法问题针对性强、收敛速度快的优势,同时融入协同进化思想,使加工顺序、机器选择和速度等级选择三段子码合作竞争、共同进化;提出基于深度Q网络强化学习的局部搜索算子推荐机制,选配与当前车间运行状态更契合、更有利于节能降耗的局部搜索算子;设计了基于归档集、利用交叉操作的重启策略,推动算法跳出局部最优。实验结果表明,所提算法在能耗指标和稳定性方面显著优于对比算法。

关键词： 征订工作   机械设计与制造   企事业单位   各大院校   订阅  

摘要： 尊敬的广大读者:2025年度《机械设计与制造》杂志征订工作已经开始,为了更好地开展这项工作,现将具体征订事宜说明如下:本刊为大16开月刊,全年12期,定价为58元/期,696元/年。面对企事业单位、各大院校和个人每个月均可接受订阅。

关键词： 仿生吸盘   仿生尺蠖   机器人   运动规划   机械设计   电机控制   嵌入式系统   姿态控制  

摘要： 【目的】随着科技的日新月异,人们的生活环境也在发生着巨大的变化。工业化的聚集以及人口密度的增加促使建筑不断向上增高或向下延伸,出现了很多人们不方便到达或是无法到达的地方,但这些地方机器人却可以到达。目前机器人最热门的研究方向之一是非常规结构机器人,通过精简自身的冗余结构以及体积,增加对应的功能结构,使机器人可以在不适宜人们工作的地方代替人们进行相应的工作。【方法】研制了一款适合攀爬的仿尺蠖机器人。针对优化尺蠖机器人在运动过程中的步态问题,提出了基于模型预测控制(MPC)的仿生吸盘式尺蠖机器人运动控制方法。根据章鱼的吸盘结构设计了仿章鱼负压式吸盘以及吸盘控制模型,利用气压传感器反馈的数据实现闭环控制;基于MPC仿生吸盘控制器提出了基于模型预测仿生吸盘控制的仿尺蠖机器人运动步态。【结果】机器人仿真实验和测试结果表明,基于MPC仿生吸盘控制器(MPC-BSC)在吸盘气压优化上相较PID控制有明显优势,MPC-BSC仿尺蠖机器人可以在水平和竖直的瓷砖平面完成“Ω”型运动步态。本文的主要研究结果如下:设计了仿章鱼负压式吸盘,并提出了吸盘控制模型。在负压控制下,可以调整吸盘的吸附压力以满足躯干结构运动对吸附力的需求。提出了基于MPC的仿生吸盘控制算法,该算法通过调节真空泵流速进而实现对吸盘吸附力的调节。设计了仿生吸盘式尺蠖机器人,其躯干结构安装了4个纵向伺服电机和2个横向伺服电机,可以实现“Ω”型运动步态和转向步态。提出了MPC-BSC的运动步态规划,实现“Ω”型运动步态和转向步态。实验测试了仿生吸盘的性能,验证边缘结构对仿生吸盘吸附力的作用。【结论】通过仿真实验测试了基于MPC的仿生吸盘控制算法的可行性,实验验证了仿尺蠖机器人可以在不同倾角、不同材质的平面上实现“Ω”型步态和转向步态。本文研制的仿生吸盘结构为机器人的吸附功能拓展了应用场景,降低了吸附功能的复杂性;提出的“Ω”型运动步态对异形机器人的运动具有很好的参考价值,使其能够在复杂地形下进行简单高效的运动。

关键词： 强化学习   图神经网络   模仿学习   柔性作业车间调度  

摘要： 针对不同规模的柔性作业车间调度问题,提出一种基于图神经网络的深度强化学习算法(GRL)。该算法采用3个异构析取子图来表征车间状态,并利用图神经网络提取车间特征,构建相应的马尔可夫决策过程,使用模仿学习与强化学习相结合的联合训练策略来更新神经网络参数。实验结果表明,所提GRL算法在不同规模订单、工序复杂程度和机器选择柔性下表现出较低的最长完工时间和较小的案例参数敏感性。将小规则案例下训练的网络泛化至大规模案例,体现相对优先调度规则较好且稳定的求解质量。研究成果为项目式教学提供典型的人工智能应用案例。

关键词： 智能制造   机械设计   仿真加工   三维模型  

摘要： 文章介绍了基于智能制造的机械设计理念,分析了基于智能制造的机械设计体系应用价值,并提出了基于智能制造的机械产品设计方法,为机械产品智能设计目标的实现提供理论支撑与技术支持。