6月22日：《机械工程学报》2024年第11期最受关注论文推荐

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河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室张德权等认为，RV减速器作为高端装备核心零部件其性能好坏直接影响装备整机性能。动力学分析是提高RV减速器长期稳定服役能力的重要手段。当前研究在动力学建模时未考虑多源不确定性因素的影响，导致所建立理论模型误差较大，影响后续分析精度。为此，基于分层贝叶斯推理开展RV减速器不确定性度量与传递研究，实现其动力学模型修正及动态响应预测，旨在为准确评估RV减速器动态特性提供有效保障。根据RV减速器结构特点及传动原理，建立整机与核心零部件动力学理论模型，采用Newmark法求解位移、速度和加速度响应。引入待修正参数的多层超参数概率分布，构建整机与核心零部件分层贝叶斯概率模型。充分考虑待修正参数的先验信息，运用过渡马尔可夫链蒙特卡罗法进行识别获取后验分布信息，准确修正RV减速器动力学模型。在此基础上，将参数不确定性进行传递，实现动态响应预测。针对某国产RV-20E型减速器，采用所提方法对其薄弱环节曲柄轴和摆线轮进行分析，得到两者刚度参数的后验分布信息及动态位移响应预测结果。

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浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室娄山河等指出，传统的计算机辅助设计以几何特征为主导、以定量表征为依据、以经验试错为手段，难以有效支持设计信息残缺且设计认知混沌的概念设计阶段。我国正步入“十四五”发展的新时期，认知科学和人工智能的高度融合为复杂装备概念设计带来了全新的机遇与挑战。人机认知协同的概念设计将设计对象和设计主体有机结合，从经验试错推理发展到设计规律外显认知，揭示设计对象递归迭代与设计主体认知演化的内在联系，实现概念设计抽象认知过程的计算机可理解和可计算。阐述侧重设计对象和侧重设计主体的复杂装备概念设计研究现状，分析客户需求语义认知辨识、思维认知规律神经成像、功构映射智能认知推理和概念方案协同认知决策等人机认知协同的概念设计关键技术。在分析现有计算机辅助概念设计局限性的基础上，对新一代基于人机认知协同的计算机辅助概念设计进行了展望。

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大连理工大学高性能精密制造全国重点实验室王福吉等指出，碳纤维增强热塑性复合材料3D打印技术，是实现先进复合材料复杂结构件一体化制造的有效途径。由于短纤维不连续、连续纤维间基体的载荷传递能力弱，3D打印短或连续碳纤维等单一形态纤维增强热塑性复合材料的力学性能提升进入瓶颈期。发展短-连续碳纤维同步增强热塑性复合材料(Short-continuous carbon fiber synchronous reinforced thermoplastic composites, S/C-CFRTP) 3D打印技术，是突破复合材料复杂结构件高质量制造技术瓶颈的重要途径。然而，由于含短纤维的基体熔融黏度大、3D打印温压时变性强，现有原位浸渍工艺难以保证基体对连续纤维的充分浸渍，导致3D打印S/C-CFRTP力学性能较差，无法满足工程应用需求。提高纤维-基体浸渍程度是实现S/C-CFRTP高质量3D打印的关键。基于离线浸渍方法，提出同步增强预浸线材制备及3D打印工艺。研究了同步增强预浸线材制备工艺路线、参数对其浸渍程度、纤维含量及抗拉强度的影响，提出了“混合-浸渍-定形”工艺路线、“小制丝速度-大出口直径”工艺参数的预浸线材高质量制造策略，其抗拉强度达448.70 MPa。同时，通过对比不同打印工艺成形样件的空隙、纤维含量和抗拉性能，发现预浸线材挤出工艺将S/C-CFRTP的空隙率降低近一半，纤维含量提高约7%，抗拉强度和模量提升约18.6%和11.6%，达约430.45 MPa和38.51 GPa。

探花

清华大学机械工程系何华等认为，轮式移动机器人多机协同搬运负载过程中受到的地面非完整约束以及负载刚性约束，对其轨迹跟踪控制器的动态特性以及稳态误差均提出很高的要求。基于李雅普诺夫第二方法，设计轮式移动机器人渐进稳定轨迹跟踪控制器，实现输入饱和约束可沿广义速度空间边界滑动，在保证控制信号不超出机器人广义速度空间的前提下，提升轨迹跟踪控制器的响应速度。研究轨迹跟踪控制器对不同目标轨迹的跟踪误差规律，提出以门限角度为分界的状态机，控制机器人对目标参数的响应顺序，减小跟踪过程误差。基于模糊控制器，实现轨迹跟踪控制器增益系数的动态调节，有效降低对不同目标速度的跟踪稳态误差。通过多机协同搬运负载试验验证控制器的正确性和有效性。

榜眼

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室时光辉等指出，未来先进飞行器的研制，对结构系统在功能和性能上均提出更高的要求，表现在结构的承载功能一体化、智能化、轻量化、承载效率提升等方面的需求，因此需要与之匹配的先进制造手段作为支撑。增材制造由于其在宏微观复杂结构研制、小批量柔性生产、高效率快速响应等方面的天然优势，成为未来支撑先进结构研制的先进制造方式之一。首先以飞行器承载结构为研究对象，分析各个部分的主要材料体系以及各个部分可能的增材制造应用前景，对现有的增材制造与飞行器结构研制的结合实现结构轻量化性能提升、复杂构件制备、快速原型机研制方面进行综述分析。进一步，通过具体的工程需求分析，阐述飞行器结构在新材料、优化设计、制备、维护/维修、成本控制等方面对增材制造的需求，为增材制造技术在飞行器承载结构和非承载功能结构技术上推广应用提供支撑和参考。

状元

哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室姚玉峰等认为，目前脑卒中患者的运动康复主要由康复医师辅助完成，但我国的康复医疗资源并不充裕，无法满足当下迫切的卒中及偏瘫康复需求。机器人辅助康复治疗是一项帮助脑卒中患者康复的新技术。上肢康复机器人能够辅助上肢偏瘫患者完成康复训练、恢复运动能力，并降低医师工作强度，目前已被应用于临床治疗。首先分析人体上肢生理结构，并引出脑卒中患者的康复需求；进而根据交互方式与驱动形式将上肢康复机器人分类，详述其结构特点与应用场景；同时归纳上肢康复机器人的典型控制策略、总结脑卒中量级与运动能力的评定标准；最后，指出目前上肢康复机器人目前面临的挑战，并展望了发展趋势。从医工结合的角度梳理上肢康复机器人的研究现状，总结技术的不足，为本领域的创新和实践提供了研究思路。

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责任编辑：赵子祎

责任校对：恽海艳

审 核： 张 强

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