機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文模板(10篇)

導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

通過我們多年使用舞臺(tái)吊桿機(jī)械的經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為泰州長江影視工程設(shè)備廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，性能最穩(wěn)定，安全最可靠，已經(jīng)被上百家劇院采用。其運(yùn)用了蝸輪蝸桿減速系統(tǒng)、材質(zhì)為錫青銅，磨擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高。有防沖頂保護(hù)、上下限保護(hù)。滑輪為鍍鋅防跳繩花輪，安裝不須焊接在滑輪梁上，如焊死，以后維修、調(diào)整極不方便。長江影視設(shè)備廠的滑輪都是用抱箍羅栓固定。當(dāng)?shù)鯒U升、降至某一位置時(shí)，ABS抱死系統(tǒng)立即斷火緊鎖馬達(dá)，這樣確保吊桿停至此位置下滑系數(shù)最小,安全性達(dá)到最高。且強(qiáng)弱電分開控制。

所以在這里設(shè)計(jì)了舞臺(tái)機(jī)械的具體參數(shù):

A、景物吊桿技術(shù)參數(shù)如下：

電機(jī)功率：2.2KW吊點(diǎn)數(shù)：4個(gè)

升降速度：0.27m/s桿體長暫定：16米

電機(jī)轉(zhuǎn)速：1400轉(zhuǎn)/分速比為：40：1

提升荷載為：400KG桿體為鋼管

控制方式：點(diǎn)控

該型吊相具有上下限位，沖頂保護(hù)裝置。制動(dòng)形式：蝸輪、蝸桿自鎖，電磁抱閘。噪音≤45dB.

吊桿桿體用兩根Φ50黑鐵管焊接成吊桿，中間接頭內(nèi)襯鋼管。最后均刷防銹漆兩遍，外層噴黑色油漆。

B、燈光吊桿技術(shù)參數(shù)如下：

電機(jī)功率：3KW吊點(diǎn)數(shù)：4個(gè)

升降速度：0.18m/s桿體長暫定：14米

電機(jī)轉(zhuǎn)速：1400轉(zhuǎn)/分速比為：50：1

提升荷載為：600KG桿體為?50黑鐵管吊桿

控制方式：點(diǎn)控

該型吊桿具有上下限位，沖頂保護(hù)裝置。制動(dòng)形式：蝸輪、蝸桿自鎖，電磁抱閘。噪音≤45dB。

吊桿桿體用Φ50；黑鐵管焊接成吊桿，中間接頭內(nèi)襯鋼管。最后均刷防銹漆兩遍，外層噴黑色油漆。

舞臺(tái)機(jī)械設(shè)計(jì)原則

（節(jié)選）1、鋼結(jié)構(gòu)

a)所有承重的鋼結(jié)構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)剛度大于1：1000

b)鋼結(jié)構(gòu)件應(yīng)設(shè)計(jì)合理，鋼結(jié)構(gòu)及其接頭應(yīng)能承受最大額定載荷和由緊急停車造成的沖擊載荷；

c)鋼結(jié)構(gòu)件所用材料應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；

d)鋼結(jié)構(gòu)焊縫須符合有關(guān)規(guī)定，主要焊縫應(yīng)進(jìn)行無損探傷檢查；

2、吊物與卷揚(yáng)裝置

①卷揚(yáng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)上的電動(dòng)機(jī)和制動(dòng)器應(yīng)聯(lián)合動(dòng)作，只有電動(dòng)機(jī)電源接通時(shí)，才能許可制動(dòng)器打開；萬一制動(dòng)器打開，而電動(dòng)機(jī)沒有接通電源時(shí)，只許吊桿（負(fù)載）靜止或低速下降；

②卷筒組件

卷筒直徑不小于鋼絲繩直徑的30倍；

卷筒用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵或厚壁無縫鋼管焊接并經(jīng)精確機(jī)械加工而成；

鋼絲繩嶼卷筒繩槽中心線的夾角應(yīng)中于2.5度；

卷筒組件應(yīng)設(shè)計(jì)防止鋼絲繩在負(fù)荷或松馳狀態(tài)下跳槽的裝置。

③滑輪

滑輪的節(jié)圓直徑，不應(yīng)小于鋼索直徑的28倍；

滑輪及滑輪組應(yīng)采用滾動(dòng)軸承支承；

滑輪及滑輪組應(yīng)有防止鋼絲繩脫槽的保護(hù)裝置。

鋼絲繩與滑輪的偏角不超過2.5度。

④鋼絲繩

懸吊鋼絲繩應(yīng)為帶有人造纖維芯的軟鋼絲繩；

預(yù)先檢驗(yàn)：供貨時(shí)所有的鋼絲繩均應(yīng)分批測(cè)試；

現(xiàn)場處理：鋼絲繩在安裝期間應(yīng)小心處理，不能以任何方式技術(shù)打結(jié)或損壞；受損或變形的鋼絲繩不予接收。所有切斷頭都應(yīng)妥善處理；

安裝：鋼絲繩不應(yīng)與設(shè)備的固定或移動(dòng)部分磨擦，在有損壞或卡住風(fēng)險(xiǎn)的地方，應(yīng)采取正確防護(hù)措施；

懸掛支承：穿過頂樓的轉(zhuǎn)向滑輪或在其它需要懸掛支承的地方，鋼絲繩應(yīng)在滑輪上進(jìn)行支承。

⑤鋼絲繩配件

鋼絲繩配件應(yīng)采用表面鍍鋅的標(biāo)準(zhǔn)配件；

鋼絲繩配件規(guī)格尺寸與鋼絲繩匹配；

使用鋼絲繩夾的地方，每個(gè)接頭至少使便用3個(gè)正確安裝的繩夾。

3、吊桿

a)吊桿采用圓管桿或桁架桿，管子或構(gòu)架應(yīng)平直、無扭曲變形；

b)管桿采用優(yōu)質(zhì)無縫鋼管制造；

c)桿的接頭應(yīng)盡量少，接頭采用實(shí)心圓棒與管子配合；

d)懸吊鋼絲繩的端頭用單獨(dú)安裝于桿上的調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)整；

e)管端：管端應(yīng)配有帶醒目顏色的永久性塑料帽或鋼封頭；

4、限位、定位、超程開關(guān)

a)限位及定位開關(guān)

i.行程終止限們開關(guān)：行程終止限位開關(guān)應(yīng)能測(cè)出設(shè)備正常行程綹并使之停車；

ii.中間定位開關(guān)：在合適的地方配置中間定位開關(guān)和減速開關(guān)；

iii.直接碰撞限位開關(guān)：行程終止限位開關(guān)也可選用直接碰撞限位開關(guān)。

b)超程限位開關(guān)

超程限位開關(guān)：所有電動(dòng)設(shè)備都應(yīng)安裝單獨(dú)的超程限位開關(guān)，以防行程終止限位開關(guān)發(fā)生故障導(dǎo)致機(jī)械損傷。

4、電動(dòng)機(jī)

篇2

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)模型探索

機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中需要對(duì)機(jī)械控制功能進(jìn)行全面的分析，只有把握住機(jī)械控制功能，才能對(duì)機(jī)械功能進(jìn)行全面的分析，提高機(jī)械設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)管理水平，為機(jī)械業(yè)務(wù)模型控制和優(yōu)化創(chuàng)造良好的平臺(tái)。在新的機(jī)械業(yè)務(wù)管理鏈條控制下，需要對(duì)信息流進(jìn)行優(yōu)化控制，才能提升機(jī)械設(shè)計(jì)的綜合管理控制能力，為機(jī)械綜合控制管理創(chuàng)造良好的內(nèi)部條件和外部條件。機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中業(yè)務(wù)模型優(yōu)化需要從價(jià)值鏈角度出發(fā)，對(duì)模型化管理工具進(jìn)行全面的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)管理工具的全面控制，提升對(duì)機(jī)械管理工具的綜合管理能力。

1.2通過IT工具實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的模型優(yōu)化

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)所利用的IT工具越來越多，因此要從云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等角度出發(fā)，充分發(fā)揮機(jī)械工具的控制管理要求，保證新興IT技術(shù)能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)中得到全面的應(yīng)用。IT工具在業(yè)務(wù)需求控制管理的過程中需要進(jìn)行流程化管理，確保權(quán)責(zé)控制能夠符合機(jī)械化的具體要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)械的流程化管理和控制，提高對(duì)機(jī)械控制管理的總體需求，在具體實(shí)施的過程中需要從價(jià)值創(chuàng)造和管理效率角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的管理模型優(yōu)化，為管理方案的探索和優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件，通過搜集整理和數(shù)據(jù)管理分析，保證機(jī)械設(shè)計(jì)能夠符合管理決策控制的要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的全面優(yōu)化。機(jī)械設(shè)計(jì)中需要通過軟件診斷和經(jīng)驗(yàn)分析等手段，保證模型能夠按照機(jī)電一體化控制的要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)咨詢與機(jī)械設(shè)計(jì)軟件和機(jī)械設(shè)計(jì)軟件服務(wù)融合在一起的，需要按照一體化管理和控制的具體要求，積極推進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)的綜合控制管理，從機(jī)械模型主脈出發(fā)，積極穩(wěn)妥的推進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化控制。機(jī)械設(shè)計(jì)軟件本身就是一種模型，因此管理模式存在固化現(xiàn)象，需要從全面預(yù)算管理的角度出發(fā)，解決機(jī)械設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)控制，保證機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合模型化的具體要求。

2機(jī)械設(shè)計(jì)管理模型控制和優(yōu)化

機(jī)械設(shè)計(jì)管理過程中需要從全面預(yù)算管理的角度出發(fā)，控制和優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)的方案，提高機(jī)械模型的綜合控制管理水平，對(duì)范式有效控制具有積極的作用，通過對(duì)機(jī)械業(yè)務(wù)的全面控制，才能對(duì)管理模型進(jìn)行優(yōu)化，提高對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的綜合管理水平。

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)中多業(yè)務(wù)模型控制

機(jī)械設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)不同的功能進(jìn)行不同的分析，確保功能業(yè)務(wù)能夠被全面的掌控，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的管理模型優(yōu)化，讓參數(shù)能夠符合機(jī)械設(shè)計(jì)中多業(yè)務(wù)管理的要求，提升對(duì)多業(yè)務(wù)模型的綜合控制管理水平。機(jī)械設(shè)計(jì)要和參數(shù)及控制點(diǎn)緊密結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)情景的有效匹配，為機(jī)械控制管理和模型優(yōu)化創(chuàng)造良好的條件。機(jī)械系統(tǒng)多業(yè)務(wù)模型控制管理的過程中需要從風(fēng)險(xiǎn)控制角度出發(fā)，按照管理模型的綜合管理要求，提升機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)化管理要求。

2.2機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量模型控制優(yōu)化

機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中需要建立完善的質(zhì)量管理和控制體系，通過對(duì)質(zhì)量模型的優(yōu)化和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)算法的全面管理，讓機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量控制與機(jī)械系統(tǒng)的效率是緊密結(jié)合在一起的，只有把機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量和系統(tǒng)的模型融合在一起，才能提升機(jī)械系統(tǒng)的綜合控制管理水平，質(zhì)量控制需要從機(jī)械元件出發(fā)，對(duì)每個(gè)元件進(jìn)行機(jī)械模型優(yōu)化，提高對(duì)機(jī)械模型的控制管理水平。機(jī)械系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制要從不同的方案出發(fā)，建立完善的質(zhì)量控制管理體系，為模型管理創(chuàng)造良好的內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境。在機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)中植入質(zhì)量管理方案，可以實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，確保機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量管理能夠符合質(zhì)量控制的具體要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的全面分析和優(yōu)化，對(duì)模型應(yīng)用具有重要的作用。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制與機(jī)械系統(tǒng)模型管理是緊密結(jié)合在一起的，需要從不同的方案設(shè)計(jì)出發(fā)，提高機(jī)械系統(tǒng)的管理控制能力。

3機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型控制和管理機(jī)制

機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型控制要從模型管理的角度出發(fā)，加強(qiáng)管理機(jī)制建設(shè)，提高對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的控制管理水平，為機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)的綜合管理創(chuàng)造良好的條件。

3.1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型控制

機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要從機(jī)械控制角度出發(fā)，建立完善的機(jī)械模型，保證機(jī)械系統(tǒng)能夠得到全面的運(yùn)行。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式控制需要遵循一定的規(guī)范，全面提升機(jī)械系統(tǒng)的綜合控制、管理功能。機(jī)械系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)過程中要從技術(shù)創(chuàng)新出發(fā)，確保CAD解決方案能夠符合功能設(shè)計(jì)的總體要求，從機(jī)械系統(tǒng)操作角度進(jìn)行模型控制，按照機(jī)械資源管理器的控制理念，提升機(jī)械系統(tǒng)的資源控制和管理能力，為機(jī)械系統(tǒng)更好的管理文件創(chuàng)造良好的條件。機(jī)械系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的模型控制，必須要從資源管理角度出發(fā)，促進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)模型優(yōu)化管理工作。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要和零件設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)緊密結(jié)合在一起，形成工程模式管理，全面優(yōu)化機(jī)械系統(tǒng)的綜合功能，提高機(jī)械系統(tǒng)的優(yōu)化控制和管理功能。機(jī)械系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)過程中需要建立一套完整的動(dòng)態(tài)管理界面，減少不必要的操作流程，提高機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制管理能力。機(jī)械模型設(shè)計(jì)中要從特征模塊出發(fā)，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)控制管理系統(tǒng)，通過特征模型設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化和控制，實(shí)現(xiàn)零件系統(tǒng)的信息共享。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制模型優(yōu)化要與調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)緊密結(jié)合在一起，形成機(jī)械配置管理的模式，從部件設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、工程圖角度出發(fā)，確保機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠符合機(jī)械控制管理的具體要求。機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要通過不同的參數(shù)組合和變換，提高機(jī)械系統(tǒng)的綜合控制管理水平。

3.2機(jī)械設(shè)計(jì)模型管理機(jī)制設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)模型管理機(jī)制要從信息資源共享角度出發(fā)，建立完善的信息共享平臺(tái)，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的信息共享能力，為其更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)械控制創(chuàng)造良好的平臺(tái)。機(jī)械設(shè)計(jì)模型管理中要利用先進(jìn)的工具，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同控制和管理，保證機(jī)械系統(tǒng)能夠得到全面的優(yōu)化，為機(jī)械系統(tǒng)的管理模式創(chuàng)新創(chuàng)造良好的條件。機(jī)械設(shè)計(jì)中信息管理機(jī)制建設(shè)需要從文件控制管理角度出發(fā)，通過實(shí)體模型優(yōu)化控制，確保互聯(lián)網(wǎng)信息能夠協(xié)同工作，在機(jī)械部件設(shè)計(jì)中進(jìn)行參數(shù)信息管理，使設(shè)計(jì)能夠符合機(jī)械控制管理的具體要求。通過智能零件技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)重復(fù)設(shè)計(jì)，保證智能零件能夠符合創(chuàng)新技術(shù)方案設(shè)計(jì)的具體要求。機(jī)械設(shè)計(jì)模型與管理模式要緊密結(jié)合在一起，確保管理模式能夠符合機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)設(shè)計(jì)的管理要求，從不同平臺(tái)實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。

篇3

2.教學(xué)手段和方法仍存在不足。雖然CAI等教學(xué)課件的引入提高了課堂容量和課堂效率，但從培養(yǎng)學(xué)生能力尤其是創(chuàng)新能力上看，效果不顯著。

3.重視理論，重視知識(shí)的培養(yǎng)，重視教師的主導(dǎo)作用，因而對(duì)綜合分析能力、實(shí)際應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)精神較差。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)教學(xué)法研究

系統(tǒng)教學(xué)法是以具體機(jī)械設(shè)備（項(xiàng)目）為背景；以學(xué)生、項(xiàng)目和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為中心，而不是傳統(tǒng)的教師、教材和課程。把整個(gè)課程內(nèi)容在一臺(tái)具體機(jī)械設(shè)備上得到有機(jī)的整合，使機(jī)械設(shè)計(jì)各章節(jié)內(nèi)容與課程體系銜接地更加緊湊、順暢。學(xué)生開始接觸課程就了解了科 學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)思想。教師在授課過程中根據(jù)相關(guān)章節(jié)的零部件在機(jī)械設(shè)備中的作用，通過結(jié)合具體實(shí)物講述，使學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容零部件的作用產(chǎn)生較高認(rèn)識(shí)，對(duì)每一個(gè)零部件的理解與選擇，必然會(huì)達(dá)到“學(xué)有所用”的要求。系統(tǒng)教學(xué)法課堂理論教學(xué)以改變過去傳統(tǒng)單獨(dú)各章節(jié)的分散學(xué)習(xí)，知識(shí)體系雜亂無章，使學(xué)生出現(xiàn)“知其然不知其所以然”的現(xiàn)象。通過對(duì)這些基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)去掌握有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)律和技術(shù)措施，從而使學(xué)生具有設(shè)計(jì)其他通用零部件和某些專有零部件的能力。系統(tǒng)教學(xué)法特點(diǎn)：①系統(tǒng)性。整個(gè)課程內(nèi)容作為一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)章節(jié)內(nèi)容作為要素。②典型性。具體機(jī)械設(shè)備包含大多數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的知識(shí)。③目的性。學(xué)習(xí)通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與選型。④科學(xué)性。根據(jù)學(xué)生理解具體情況，靈活掌握、實(shí)施教學(xué)。⑤直觀性。設(shè)備結(jié)構(gòu)和各個(gè)零部件的作用一目了然。⑥應(yīng)用性。應(yīng)用書本理論直接解決設(shè)備失效的問題。⑦關(guān)聯(lián)性。充分體現(xiàn)各個(gè)零部件相互關(guān)聯(lián)關(guān)系。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)教學(xué)法實(shí)踐

“系統(tǒng)教學(xué)法”的核心是一臺(tái)具體機(jī)械設(shè)備，具體如何實(shí)施教學(xué)，可以根據(jù)具體情況靈活掌握。設(shè)備應(yīng)具有形象化、具體化的特點(diǎn)，與傳統(tǒng)教學(xué)中的舉例有本質(zhì)的區(qū)別，是把整個(gè)課程知識(shí)作為一個(gè)系統(tǒng)，而系統(tǒng)又是以一臺(tái)具體設(shè)備而體現(xiàn)的，各章節(jié)的知識(shí)通過設(shè)備零部件的設(shè)計(jì)和選型來學(xué)習(xí)。設(shè)備零部件具有形象化、具體化的特點(diǎn)，以提升絞車作為一臺(tái)具體設(shè)備實(shí)例教學(xué)。課程教學(xué)前，學(xué)生首先通過視頻了解這臺(tái)設(shè)備的用途，然后到實(shí)驗(yàn)室參觀，讓學(xué)生確實(shí)感受到設(shè)備的外形。教師上課根據(jù)視頻首先介紹其工作原理以及各個(gè)部件的功能和作用，讓學(xué)生清楚認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)這門課程的目的就是要學(xué)會(huì)這臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)。在教學(xué)中要始終貫穿“使用場合—失效形式—受力分析—強(qiáng)度計(jì)算—結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”這一主線，本課程的學(xué)習(xí)分成三個(gè)單元進(jìn)行，機(jī)械零件的疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)和主要零部件，諸如齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度計(jì)算、軸的設(shè)計(jì)、滾動(dòng)軸承的選擇及組合設(shè)計(jì)、螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算及螺栓組連接的受力分析等內(nèi)容列為重點(diǎn)內(nèi)容作為減速器的重要組成部分，作為第一單元知識(shí)，在課堂上重點(diǎn)講授；而把比較易于理解的某些章節(jié)，如機(jī)械零件常用材料和選擇原則、過盈連接、摩擦輪傳動(dòng)等列為一般性內(nèi)容，安排學(xué)生自學(xué)。第一單元———減速器。①減速器原理。強(qiáng)調(diào)是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，是一種相對(duì)精密的機(jī)械，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。設(shè)計(jì)減速器時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作機(jī)的選用條件、技術(shù)參數(shù)、動(dòng)力機(jī)的性能、經(jīng)濟(jì)性等因素。②齒輪。通過視頻和圖片，讓學(xué)生理解齒輪的失效形式，然后講解制造齒輪需要材料和熱處理、齒輪的受力和強(qiáng)度計(jì)算、齒輪的加工精度和效率、齒輪的和齒輪的設(shè)計(jì)、材料、加工熱處理。③軸。根據(jù)減速器中軸具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)，還要結(jié)合齒輪的結(jié)構(gòu)和受力分析講授軸的結(jié)構(gòu)，對(duì)軸的設(shè)計(jì)、材料、加工工藝、熱處理和精度公差要結(jié)合實(shí)際詳細(xì)講解，并對(duì)軸的失效形式和國內(nèi)外最新維修方法進(jìn)行介紹。④鍵連接。結(jié)合減速器的齒輪和軸進(jìn)行教學(xué)，解釋鍵的作用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)平鍵和花鍵的選型計(jì)算和實(shí)效形式，其他類型的鍵作為擴(kuò)展知識(shí)進(jìn)行介紹。⑤軸承。結(jié)合減速器的軸系，解釋軸承的作用，介紹軸承的種類，重點(diǎn)學(xué)習(xí)軸承的選型計(jì)算；結(jié)合減速器的工作特點(diǎn)學(xué)習(xí)軸承的和實(shí)效失效形式。⑥螺栓連接。以減速器箱體的各種螺栓為例，學(xué)習(xí)螺栓連接的種類、應(yīng)用特點(diǎn)和使用場合、預(yù)緊力的作用、防松的措施、引伸學(xué)習(xí)螺栓的強(qiáng)度計(jì)算和提高強(qiáng)度的措施。第二單元———提升絞車其他部件。①聯(lián)軸器。首先根據(jù)提升絞車介紹各個(gè)聯(lián)軸器的作用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)聯(lián)軸器的選型設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器的種類以自學(xué)和課堂討論為主。②剎車器。教師簡單介紹提升絞車中剎車器的作用和類型。第三單元———機(jī)械其他知識(shí)。①帶、鏈和蝸輪蝸桿傳動(dòng)。學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)，要把這三章內(nèi)容進(jìn)行整合，改變過去按章節(jié)分別教學(xué)的方式。首先采用對(duì)比法進(jìn)行教學(xué)，就是以齒輪傳動(dòng)為參照物，重點(diǎn)介紹三種傳動(dòng)的特點(diǎn)、應(yīng)用場合，然后再分開單獨(dú)學(xué)習(xí)。②摩擦、磨損及。學(xué)習(xí)時(shí)以減速器為例，講解摩擦和磨損的危害以及的作用。重點(diǎn)學(xué)習(xí)劑的選用和方式。③機(jī)械零件強(qiáng)度。結(jié)合齒輪、軸和軸承的失效形式，學(xué)習(xí)材料的疲勞特性；結(jié)合齒輪、軸和軸承的工作中的受力形式，學(xué)習(xí)交變應(yīng)力特性。要通過具體減速器齒輪、軸和軸承的失效案例，使學(xué)生掌握零件疲勞破壞的危害。

篇4

課程設(shè)計(jì)論文準(zhǔn)備

（1）課程設(shè)計(jì)（論文）開始前應(yīng)準(zhǔn)備好教學(xué)大綱、任務(wù)書和指導(dǎo)書等必要

的教學(xué)文件，以及教學(xué)參考資料、范例等。

（2）在滿足教學(xué)大綱和教學(xué)基本要求的前提下，課程設(shè)計(jì)選題應(yīng)使學(xué)生得

到較全面的能力訓(xùn)練，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能的目的。題目的深度、廣度和難度要適當(dāng)，使學(xué)生能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)。必須明確每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成的部分，做到參數(shù)、指標(biāo)或側(cè)重點(diǎn)不同，避免因工作任務(wù)雷同而出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象。

2、課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師的配備和職責(zé)

（1）指導(dǎo)教師應(yīng)在課程設(shè)計(jì)（論文）開始時(shí)向?qū)W生下達(dá)任務(wù)書并公布具體

考核方式。

（2）指導(dǎo)教師應(yīng)檢查和監(jiān)督學(xué)生的出勤、工作進(jìn)度，保證足夠的指導(dǎo)時(shí)間，

對(duì)學(xué)生遇到的問題要及時(shí)指導(dǎo)，注重啟發(fā)、引導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生提出獨(dú)立見解，適當(dāng)組織討論，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。

（3）指導(dǎo)教師應(yīng)認(rèn)真審查學(xué)生完成的設(shè)計(jì)論文，客觀公正地評(píng)價(jià)學(xué)生成績；

將課程設(shè)計(jì)論文資料整理齊全，按要求存檔，并填寫有關(guān)報(bào)表。

3、課程設(shè)計(jì)論文的任務(wù)書和指導(dǎo)書

（1）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書和指導(dǎo)書由指導(dǎo)教師擬訂、撰寫，經(jīng)系主任

審查后，在布置課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)時(shí)印發(fā)給學(xué)生。

（2）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書的內(nèi)容應(yīng)包括：設(shè)計(jì)（論文）題目、已知技

術(shù)參數(shù)（題目背景）、設(shè)計(jì)（論證、調(diào)研）要求、設(shè)計(jì)（分析）方法、指導(dǎo)教師與系主任簽字。

（3）課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)書應(yīng)包括設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、主要技術(shù)步驟

和關(guān)鍵分析、方案比較內(nèi)容等。

4、成績?cè)u(píng)定與資料歸檔

（1）學(xué)生課程設(shè)計(jì)論文完成后，由學(xué)生按要求裝訂成冊(cè)，指導(dǎo)教師應(yīng)組織

評(píng)審。課程設(shè)計(jì)論文成績根據(jù)學(xué)生的考勤、課程設(shè)計(jì)論文完成質(zhì)量綜合評(píng)定，其權(quán)重由教學(xué)基層單位確定。成績采用五級(jí)分制評(píng)定。

（2）指導(dǎo)教師在課程設(shè)計(jì)論文工作結(jié)束后填寫《內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)

（課程論文）工作總結(jié)表》。

（3）課程設(shè)計(jì)（論文）成果及相關(guān)材料由學(xué)院保留四年。對(duì)于優(yōu)秀課程設(shè)

計(jì)（論文），保管期限可適當(dāng)延長或移交學(xué)校檔案室存檔。

課程設(shè)計(jì)論文要求

課程設(shè)計(jì)論文的內(nèi)容應(yīng)包括：

1．封面

2．任務(wù)書

3．目錄

4．正文

（1）．論文題目；

（2）．技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)步驟；

（3）．設(shè)計(jì)理論分析方法

（4）．設(shè)計(jì)結(jié)論及其分析

5．參考文獻(xiàn)

注意：絕不允許課程設(shè)計(jì)論文雷同，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)全部計(jì)為零分！ （即便課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容相同或相近，在文字?jǐn)⑹鲋幸惨凶约邯?dú)有的文字表達(dá)出 來，所有的圖都要自己畫，一旦發(fā)現(xiàn)報(bào)告中出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)下載的圖片取消成績） 課程設(shè)計(jì)論文的格式要求：

論文使用A4紙打印，中文字符一律使用宋體，西文字符一律使用Times New Roman字體

一級(jí)標(biāo)題采用小三號(hào)字加粗，兩端對(duì)齊，段后空一行；二級(jí)標(biāo)題采用四號(hào)字加粗，兩端對(duì)齊；三級(jí)標(biāo)題采用小四號(hào)字加粗，兩端對(duì)齊；正文采用小四號(hào)字，兩端對(duì)齊，1.5倍行距，首行縮進(jìn)2字符。題目、目錄、附錄、參考文獻(xiàn)等標(biāo)題采用小三號(hào)字加粗，居中對(duì)齊，段后空一行。

圖標(biāo)題應(yīng)在一級(jí)編號(hào)下順序編號(hào)，如圖1.1、圖1.2、圖2.1、圖2.2??，居中置于圖的正下方，段后空一行。

表標(biāo)題應(yīng)在一級(jí)編號(hào)下順序編號(hào)，如表1.1、表1.2、表2.1、表2.2??，居中置于表的正上方，段前空一行。

頁眉采用五號(hào)字居中注明“內(nèi)蒙古科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文”字樣，頁腳采用五號(hào)字居中標(biāo)注頁碼（摘要和目錄采用羅馬數(shù)字，其它采用阿拉伯?dāng)?shù)字）。

（1）篇幅

課程設(shè)計(jì)論文的篇幅為3--4千字左右。

（2）裝訂

論文按封面、任務(wù)書、目錄、正文、附錄、參考文獻(xiàn)的順序裝訂成冊(cè)。

篇5

通過合作學(xué)習(xí)，使學(xué)生在新的教育模式下能從書本系統(tǒng)的觀點(diǎn)和復(fù)雜的理論知識(shí)中去發(fā)掘和分析關(guān)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和規(guī)律，增強(qiáng)其整機(jī)和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力，從而掌握一定的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)能力。因此，傳統(tǒng)的以講授式為主的課堂教學(xué)，不與實(shí)際聯(lián)系，很大程度上已經(jīng)不適應(yīng)該課程的教學(xué)，存在缺陷有：教學(xué)內(nèi)容相對(duì)滯后，講授內(nèi)容與實(shí)際脫節(jié)，較為空洞，講授方式單一，使學(xué)生對(duì)課堂的參與度低。我們要引入合作學(xué)習(xí)，那么我就應(yīng)該明白以下要點(diǎn)。

一、引入合作學(xué)習(xí)的動(dòng)因

合作學(xué)習(xí)（cooperative learning）是20世紀(jì)70年代初興起于美國，并在70年代中期至80年代中期取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的一種富有創(chuàng)新和實(shí)效的教學(xué)理論和策略。由于它在改善課堂內(nèi)的社會(huì)心理氣氛，大面積提高學(xué)生的學(xué)業(yè)成績等效果，很快引起了世界各國的關(guān)注。

在引入合作學(xué)習(xí)的過程中，我們更應(yīng)該從實(shí)際情況出發(fā)，達(dá)到完美的結(jié)合，不能囫圇吞棗。我們要明白合作學(xué)理的理念，對(duì)它在深入理解的同時(shí)，運(yùn)用到我們的實(shí)際的教學(xué)中來。改變我們當(dāng)下在《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》實(shí)際的教學(xué)中那些理論知識(shí)不能聯(lián)系實(shí)際生活，生硬的書本知識(shí)不能滿足當(dāng)下社會(huì)發(fā)展，枯燥滯后的教學(xué)模式不能適應(yīng)學(xué)生需求諸多矛盾。

二、合作學(xué)習(xí)對(duì)《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教學(xué)的實(shí)際運(yùn)用

1.書本知識(shí)的劃分和學(xué)生的劃分。首先，根據(jù)我們的教學(xué)大綱，需要學(xué)生掌握的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)的劃分。只有那些不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的部分進(jìn)行剔除，拿更多的時(shí)間給學(xué)生，讓他們了解該學(xué)科的前言科技發(fā)生的日新月異的變化和這門學(xué)科研究方向，才能讓學(xué)生樹立正確的奮斗目標(biāo)。其次，就是學(xué)生人員劃分。按照通用的劃分標(biāo)準(zhǔn)：興趣愛好分組；按感情友誼分組；按特長搭配分組。

2.具體的合作學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)定。首先，課前，針對(duì)即將展開的知識(shí)點(diǎn)，預(yù)先需要學(xué)生準(zhǔn)備的關(guān)于知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)展知識(shí)告之每個(gè)學(xué)生小組。讓他們根據(jù)得到的綜合信息，在根據(jù)自己小組的組員特長進(jìn)行科學(xué)的分工，最后把每個(gè)組員得到的信息匯總。其次，課后，各個(gè)組員把自己負(fù)責(zé)的知識(shí)點(diǎn)和擴(kuò)展知識(shí)的解答，通過其他小組的合議后完成的論文或者小報(bào)告，匯總交給教師作為評(píng)價(jià)的依據(jù)。

3.評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)應(yīng)該包括教師的評(píng)價(jià)和學(xué)生的自我評(píng)價(jià)。首先，教師根據(jù)學(xué)生對(duì)個(gè)知識(shí)點(diǎn)和擴(kuò)展知識(shí)解答的報(bào)告或者小論文進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，該部分應(yīng)該占總分的比例為65%；其次，是教師對(duì)每個(gè)學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行打分，比例應(yīng)該占總分的5%；再次，就是每個(gè)學(xué)生組的組長根據(jù)組員對(duì)該組的貢獻(xiàn)進(jìn)行打分，該分占總分的20%；最后，每個(gè)組員根據(jù)合作學(xué)習(xí)對(duì)知識(shí)的掌握程度給彼此打分，占總分的10%。

4.效果分析。為了檢驗(yàn)將合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式引入到實(shí)際教學(xué)中對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握和能力的培養(yǎng)方面是否起到提升作用，將該引入合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式引入到 2004 級(jí)（1）班機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)生的《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》的課堂實(shí)踐中并追蹤問卷調(diào)查，問卷調(diào)查表顯示，將合作學(xué)習(xí)引入該課程的教學(xué)過程是有效的，它在很大程度上激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中的參與性。

對(duì)未將合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式引入《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教學(xué)的 2004 （2）班機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)生和將合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式引入教學(xué)的2004級(jí)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)生共 100 名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，問卷1主要測(cè)試學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，合作意識(shí)，創(chuàng)新意識(shí)。問卷 2 主要測(cè)試學(xué)生對(duì)該課程幾個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

圖2 知識(shí)掌握從圖一中可清晰得出這樣的結(jié)論，在將合作學(xué)習(xí)引入《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課堂教學(xué)后，學(xué)生各方面能力都有較為明顯的提高，尤其在合作意識(shí)、學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新意識(shí)方面有了大幅度提高。

從圖二說明了將合作學(xué)習(xí)引入課堂教學(xué)后，學(xué)生對(duì)本門課的幾個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)掌握程度有所提高，但其中對(duì)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)和冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)提高相比較而言較小，還應(yīng)在該知識(shí)點(diǎn)多思考教學(xué)模式的改進(jìn)，而傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于學(xué)生有先學(xué)課程《機(jī)械設(shè)計(jì)》的基礎(chǔ)，所以掌握程度較前提高較大。通過課堂實(shí)踐證明，將合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式引入機(jī)械專業(yè)課《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，更有益于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。

三、在引入合作學(xué)習(xí)過程中我們應(yīng)該注意的問題

在引入合作學(xué)習(xí)《機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教學(xué)中，雖然解決了目前我們?cè)诠潭Ｊ浇逃谋锥耍怯泻芏鄦栴}值得我們思考和重視。

怎么樣在分組上做到科學(xué)化，避免有的個(gè)人主義較強(qiáng)的學(xué)生的反感情緒尤其重要。如果在實(shí)際操作運(yùn)用中，教師一旦把握不好就會(huì)有這樣那樣的矛盾產(chǎn)生，是課堂不和諧因素存在的可能。

其次合作學(xué)識(shí)原本主旨是打破學(xué)生與學(xué)生不能充分交流，積極發(fā)揮團(tuán)體的力量解決一系列問題。這中間教師怎么樣去保護(hù)個(gè)體的積極性，怎么樣去發(fā)現(xiàn)對(duì)學(xué)科有獨(dú)到理解的學(xué)生，并加以培養(yǎng)。教師還是科學(xué)地掌握?qǐng)F(tuán)體與個(gè)人的矛盾，不去回避。

參考文獻(xiàn)：

篇6

本文主要討論了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)柔性梁實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。首先介紹了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的總體結(jié)構(gòu)，對(duì)其中的機(jī)械系統(tǒng)部分和控制系統(tǒng)部分做了簡單介紹和說明。然后重點(diǎn)介紹了機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)中的各組成部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并繪制了相關(guān)0件的工程圖。

關(guān)鍵詞：柔性多體動(dòng)力學(xué)；旋轉(zhuǎn)柔性梁；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

The mechanical system design of experiment platform for rotating flexible beams

Abstract：The flexible arm has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory. Because it had characteristics of simple physical model and easy to computer models and physical tests, the flexible arm has become a key subject for the development of the next generation robot, aviation and aerospace technology.

篇7

一、引言

隨著信息、處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于機(jī)器能夠僅僅獲取以一些平面的二維視覺信息越來越不滿意，人們?cè)O(shè)想借助計(jì)算機(jī)的技術(shù)，能使機(jī)器人真正能“看到”精彩的三維世界。計(jì)算機(jī)技術(shù)、視覺傳感器技術(shù)、攝像技術(shù)以及立體視覺理論的發(fā)展，利用視覺傳感器來獲取環(huán)境圖像，并用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)視覺信息的處理，從而形成立體視覺，逐漸使這一設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)[1-4]。本文采用了目前國內(nèi)外進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最常用的虛擬樣機(jī)技術(shù)，基于3D數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)UG，采用赫爾姆霍茨模型作為參考設(shè)計(jì)了一種新型的具有三自由度的雙目立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，如圖1所示。

二、運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)空間范圍

運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的目的是為了驗(yàn)證立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力模型建模的合理性，檢查運(yùn)動(dòng)自由度范圍是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)中要求的“眼睛”左右偏航運(yùn)動(dòng)空間范圍（±60o）、“頭部”俯仰運(yùn)動(dòng)空間范圍（±45o）。同時(shí)通過運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，還可以檢查視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力模型各個(gè)部件的之間有沒有產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)碰撞干涉。本文采用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析軟件ADAMS對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析[5]。

經(jīng)過運(yùn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，可以得知各個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)空間范圍如下：

（一）左偏航極限±60度、右偏航極限±60度、俯仰極限±45度位置，如圖2所示

（三）沒有發(fā)生偏航運(yùn)動(dòng)，仰視極限負(fù)45度位置，如圖4所示

偏航和俯仰運(yùn)動(dòng)各個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)范圍曲線圖如圖5，圖6，圖7所示。從上面各個(gè)極限位置、偏航和俯仰運(yùn)動(dòng)各個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)空間范圍曲線圖可以觀察到部件之間沒有產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)碰撞干涉現(xiàn)象，各個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)空間范圍達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，從仿真結(jié)果也可以看出本運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)空間范圍廣，驗(yàn)證了本視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)達(dá)到了運(yùn)動(dòng)功能的要求，說明本立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理的，這為一般機(jī)器人立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供實(shí)用的改進(jìn)和參考依據(jù)。

三、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入扭矩分析

要驗(yàn)證選擇的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入扭矩是否夠，那么要測(cè)量俯仰電機(jī)和偏航電機(jī)的扭矩。在立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)中，電機(jī)主要是要克服轉(zhuǎn)動(dòng)過程中轉(zhuǎn)動(dòng)頭和攝像機(jī)等運(yùn)動(dòng)部件的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。運(yùn)動(dòng)部件的負(fù)載扭矩在ADAMS中通過測(cè)量扭矩的方式測(cè)量出來，如下圖8，圖9分別是偏航電機(jī)和俯仰電機(jī)的負(fù)載扭矩。

通過圖8和圖9，可以知道偏航和俯仰電機(jī)的負(fù)載是時(shí)間連續(xù)曲線。當(dāng)偏航或俯仰運(yùn)動(dòng)到極限點(diǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)要進(jìn)行變向運(yùn)行，負(fù)載扭矩的方向也發(fā)生變化而出現(xiàn)突變拐點(diǎn)，拐點(diǎn)的值便是負(fù)載扭矩最大值，可以得知選擇的電機(jī)的扭矩是足夠的。仿真結(jié)果對(duì)雙目立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)的性能定性分析提供了一種評(píng)價(jià)手段。

四、結(jié)論

仿真的結(jié)果驗(yàn)證了視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的俯仰和左右偏航自由度的運(yùn)動(dòng)空間范圍符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)仿真結(jié)果可以看出本運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)空間范圍廣，驗(yàn)證了本視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)達(dá)到了運(yùn)動(dòng)功能的要求，說明本立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理的，這為一般機(jī)器人立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供實(shí)用的改進(jìn)和參考依據(jù)。

并通過仿真求解出俯仰電機(jī)和左右偏航電機(jī)的負(fù)載扭矩曲線，仿真結(jié)果對(duì)雙目立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)的性能定性分析提供了一種評(píng)價(jià)手段。

參考文獻(xiàn)：

篇8

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Curriculum Reform of "Mechatronics System Design" in Universities

ZENG Yudan, DU Liuqing, ZHANG Mingde, YANG Xiangyu, WANG Yali

(Chongqing Automobile Institute, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054)

Abstract "Mechatronics System Design" as a core curriculum in group of mechanical engineering curriculum, has strong comprehensive and practical features. In this paper, our undergraduate institutions in the curriculum development and teaching reform emerged as the major issue, the demand for the industry, for engineering applications, emphasizing awareness and sense of innovation and engineering training, a typical mechatronic systems - NC special main design feature for teaching, student-centered, self-study students for the purpose of awareness and self-learning ability, the students involved in the actual design process was focused on teaching content, teaching reform, to build and improve enhance undergraduate project quality, to develop students' practical ability and creative ability of the curriculum and teaching model are discussed.

Key words Mechatronics System Design; engineering applications; innovation ability; practical ability

0 引言

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制及信息處理技術(shù)、系統(tǒng)工程、檢測(cè)傳感技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域，是機(jī)械工程專業(yè)學(xué)科課程群中的核心課程。本課程技術(shù)含量高，內(nèi)容更新快，要求學(xué)生能綜合運(yùn)用機(jī)械、電子、控制與信息處理等多學(xué)科的知識(shí)，完成對(duì)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、優(yōu)化等一系列過程，具有很強(qiáng)的綜合性和工程實(shí)踐性，相比其它專業(yè)課程而言，課程建設(shè)和教學(xué)改革面臨更多問題，具有更大難度。

目前課程建設(shè)中存在的主要問題有：①教學(xué)內(nèi)容過分側(cè)重于工程科學(xué)理論知識(shí)的灌輸，缺少工程分析設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足工程應(yīng)用要求；②教學(xué)模式基本還是傳統(tǒng)的以教師傳授知識(shí)為主，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的模式，“以教師為中心，以課堂為中心，以書本為中心” 的單向灌輸式教學(xué)模式方法仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際工程問題的機(jī)會(huì)很少。以上問題使得學(xué)生理論知識(shí)與工程實(shí)踐相脫離，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力薄弱，不能適應(yīng)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè)和工程技術(shù)發(fā)展的要求。

1 課程教學(xué)改革研究

我校自1999年開設(shè)機(jī)電一體化專業(yè)方向以來，一直對(duì)《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程建設(shè)和教學(xué)改革進(jìn)行了不斷的探索，現(xiàn)將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式改革的過程小結(jié)如下：

1.1 教學(xué)內(nèi)容改革

高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備是《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》16個(gè)重大專項(xiàng)之一，也是國家振興計(jì)劃的重要組成部分，因此在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，緊跟這一重大決策，響應(yīng)國家戰(zhàn)略需求，將典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)――數(shù)控專機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)專題作為主要內(nèi)容，在前續(xù)課程所講授的理論知識(shí)和工程應(yīng)用實(shí)例基礎(chǔ)上，教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)，特別是數(shù)控專機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行較系統(tǒng)完整的學(xué)習(xí)，并循序漸進(jìn)地進(jìn)入實(shí)際設(shè)計(jì)過程，并最終完成數(shù)控專機(jī)的方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化、各元部件選型、軟件流程圖、電氣原理圖等所有理論設(shè)計(jì)和功能模塊細(xì)部設(shè)計(jì)過程。教學(xué)所用的工程設(shè)計(jì)案例大部分來自學(xué)校教師所承擔(dān)的實(shí)際科研項(xiàng)目，如數(shù)控電焊專機(jī)設(shè)計(jì)、錐齒輪傳動(dòng)質(zhì)量智能檢測(cè)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控彎管機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，避免了空泛地照搬教材進(jìn)行照本宣科，而是由教師指導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中自主查閱、了解相關(guān)知識(shí)，進(jìn)一步掌握相關(guān)技能，并將所學(xué)所得結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)過程進(jìn)行鞏固，在此過程中，教師將自己的設(shè)計(jì)思路、方法和經(jīng)驗(yàn)毫無保留地對(duì)學(xué)生進(jìn)行傳授和討論，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力等機(jī)電復(fù)合型工程技術(shù)能力的培養(yǎng)。這對(duì)于在校學(xué)生來說是非常難得的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)，也真正體現(xiàn)出課程面向社會(huì)需求、面向工程應(yīng)用的實(shí)質(zhì)。

1.2 教學(xué)模式和教學(xué)方法改革

本課程是一門面向工程應(yīng)用，分析解決實(shí)際工程問題，對(duì)“系統(tǒng)”進(jìn)行“設(shè)計(jì)”和“整合優(yōu)化”的專業(yè)核心課程。因此在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生始終要以系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，以整體全局性的高度，對(duì)所設(shè)計(jì)的數(shù)控專機(jī)進(jìn)行化整為零、化繁為簡的分析，將一個(gè)大系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)分解為各個(gè)子系統(tǒng)乃至各個(gè)單獨(dú)的功能模塊和功能部件的設(shè)計(jì)和選型，再經(jīng)過接口設(shè)計(jì)，將各功能模塊有機(jī)地融合在一起，組成一個(gè)整體性能高于各部件之和的完整系統(tǒng)。

在教學(xué)過程中，始終堅(jiān)持面向工程應(yīng)用，以學(xué)生為主體的模式，課堂時(shí)間主要用于重要理論和技能、關(guān)鍵問題和練習(xí)作業(yè)的學(xué)習(xí)和討論，其余所需知識(shí)技能交由學(xué)生課后通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)等查閱設(shè)計(jì)案例、論文、產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)等相關(guān)資料和自學(xué)完成，同時(shí)學(xué)習(xí)運(yùn)用一些常用設(shè)計(jì)工具，并通過作業(yè)和小組討論等方式進(jìn)行鞏固，有疑難問題可提出并在全班進(jìn)行討論，最后在教師指點(diǎn)下得出正確結(jié)論。這種以具體工程設(shè)計(jì)任務(wù)為教學(xué)主線的方式讓學(xué)生明確意識(shí)到課內(nèi)外所學(xué)知識(shí)技能在實(shí)踐生產(chǎn)中大有用武之地，認(rèn)識(shí)到教師布置的作業(yè)均是完成設(shè)計(jì)任務(wù)必需環(huán)節(jié)，從而大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其在課堂上的注意力非常集中，課后能根據(jù)任務(wù)所需而主動(dòng)自發(fā)地進(jìn)行學(xué)習(xí)和討論以完成任務(wù)，而不再像以往那樣由于不明白所學(xué)知識(shí)具體有何用處而造成理論和實(shí)際脫節(jié)，甚至產(chǎn)生忽視和厭學(xué)心理。在此過程中學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到自己理論知識(shí)上的薄弱點(diǎn)和缺少的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有針對(duì)性地學(xué)習(xí)參考相關(guān)理論知識(shí)和前人的方法經(jīng)驗(yàn)，彌補(bǔ)以往知識(shí)技能系統(tǒng)的缺失環(huán)節(jié)，并能及時(shí)將所遇到的問題及心得體會(huì)在課內(nèi)課外與教師和同組同學(xué)進(jìn)行交流討論，最終較系統(tǒng)完整地完成對(duì)各相關(guān)知識(shí)和技能進(jìn)行總結(jié)，并在工程項(xiàng)目中綜合應(yīng)用的過程。

本課程是涉及到機(jī)械、電子、控制、信息等多學(xué)科知識(shí)和技術(shù)的一門交叉課程，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，普遍出現(xiàn)的情況是將本課程作為前續(xù)課程中“機(jī)”、“電” 、“控制”等學(xué)科知識(shí)的簡單組合和回顧，導(dǎo)致本課程應(yīng)具有的系統(tǒng)性、綜合性、實(shí)踐性不能體現(xiàn)，與其余專業(yè)課程間也無法形成科學(xué)合理的承接脈絡(luò)。改革教學(xué)模式和方法后，以整個(gè)工程設(shè)計(jì)過程為主線，將所涉及到的各學(xué)科關(guān)鍵理論知識(shí)，進(jìn)行系統(tǒng)性邏輯性的梳理，形成清晰的脈絡(luò)和層次，并指導(dǎo)學(xué)生在完成設(shè)計(jì)任務(wù)的過程中，有意識(shí)地綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、工具和技能，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

例如，在講授“機(jī)械子系統(tǒng)設(shè)計(jì)”章節(jié)時(shí)，把握住“各子系統(tǒng)有機(jī)融合”這一本質(zhì)，讓學(xué)生不僅掌握書本上陳述的對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的性能要求等知識(shí)點(diǎn)，更要明白這些要求的提出不是孤立地從機(jī)械系統(tǒng)本身穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性等性能指標(biāo)出發(fā)，而更要從控制系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的角度來看待。通過運(yùn)用經(jīng)典控制理論中的時(shí)域分析和頻率分析兩種方法，了解機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)中系統(tǒng)阻尼比和無阻尼固有頻率這兩個(gè)最基本的參數(shù)，對(duì)機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)變化引起的控制性能變化的過程、原理進(jìn)行分析推導(dǎo)，同時(shí)通過課堂上采用MATLAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真的實(shí)例演示，使學(xué)生了解這一控制設(shè)計(jì)領(lǐng)域的經(jīng)典工具，經(jīng)過教師指導(dǎo)和課后自學(xué)，掌握該軟件的基本使用方法并在設(shè)計(jì)中加以運(yùn)用，從而將控制工程領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)、技能與機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)緊密聯(lián)系起來。

又如，在進(jìn)行“伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)”章節(jié)的教學(xué)時(shí)，通過課堂討論和課后作業(yè)，讓學(xué)生將伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及交直流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、力矩電機(jī)等常用伺服電機(jī)的性能、特點(diǎn)、應(yīng)用場合、性價(jià)比等主要指標(biāo)逐一進(jìn)行分析和比較，針對(duì)數(shù)控專機(jī)任務(wù)要求設(shè)計(jì)合適的驅(qū)動(dòng)方案，并查閱技術(shù)資料，完成電機(jī)選型計(jì)算以及電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器的接口設(shè)計(jì)，從而將前續(xù)課程所學(xué)的機(jī)電控制知識(shí)通過設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)完整地運(yùn)用。

再如，在“控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)，教師通過簡要講解和演示PLC梯形圖編制、單片機(jī)編程和仿真、VB/VC++或LABVIEW等高級(jí)語言編程驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制卡等控制實(shí)例，使學(xué)生了解各控制系統(tǒng)的軟、硬件組成及其設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)方法，課后自行查閱資料，對(duì)各種控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)、最新應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析總結(jié)，設(shè)計(jì)出合適的控制方案，并在課堂演示實(shí)例基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)運(yùn)用相關(guān)工具，進(jìn)行初步的控制系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)。

運(yùn)用以上教學(xué)模式和方法，使學(xué)生在系統(tǒng)性地了解基礎(chǔ)理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，迅速地掌握關(guān)鍵理論知識(shí)和必要技能，并有效地在工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目中加以應(yīng)用，在培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實(shí)踐的能力方面頗有成效，為其今后的工程應(yīng)用和技術(shù)研究工作打下了良好的基礎(chǔ)。

2 結(jié)論

我國政府在2006年初已將建設(shè)創(chuàng)新型國家確立為一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略目標(biāo)，高質(zhì)量的工程科技人才正是建設(shè)創(chuàng)新型國家的重要力量。我國高校機(jī)電一體化專業(yè)必須積極面向社會(huì)的迫切需求，以培養(yǎng)能滿足產(chǎn)業(yè)需求、具有較強(qiáng)創(chuàng)新能力和綜合能力的機(jī)電一體化科研技術(shù)人才作為最重要的工作目標(biāo)。本文對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)的核心課程――機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課程內(nèi)容建設(shè)和教學(xué)模式方法改革進(jìn)行了探討，提出了面向產(chǎn)業(yè)需求、面向工程應(yīng)用、以典型機(jī)電一體化系統(tǒng)――數(shù)控專機(jī)設(shè)計(jì)過程為教學(xué)主線，以學(xué)生為主體，以學(xué)生參與實(shí)際設(shè)計(jì)的過程為教學(xué)重點(diǎn)等改革措施，以期逐步構(gòu)建科學(xué)合理的課程內(nèi)容體系和教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

基金資助：重慶市重大教改項(xiàng)目“以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)的機(jī)械工程系列核心課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐（09-1-005）”

重慶理工大學(xué)高等教育研究立項(xiàng)項(xiàng)目 “《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)改革研究（2010009）”

參考文獻(xiàn)

篇9

一、引言

隨著信息、處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于機(jī)器能夠僅僅獲取以一些平面的二維視覺信息越來越不滿意，人們?cè)O(shè)想借助計(jì)算機(jī)的技術(shù)，能使機(jī)器人真正能“看到”精彩的三維世界。計(jì)算機(jī)技術(shù)、視覺傳感器技術(shù)、攝像技術(shù)以及立體視覺理論的發(fā)展，利用視覺傳感器來獲取環(huán)境圖像，并用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)視覺信息的處理，從而形成立體視覺，逐漸使這一設(shè)想變成現(xiàn)實(shí)[1-4]。本文采用了目前國內(nèi)外進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最常用的虛擬樣機(jī)技術(shù)，基于3d數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)ug，采用赫爾姆霍茨模型作為參考設(shè)計(jì)了一種新型的具有三自由度的雙目立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，如圖1所示。

二、運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真驗(yàn)證立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)空間范圍

運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的目的是為了驗(yàn)證立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力模型建模的合理性，檢查運(yùn)動(dòng)自由度范圍是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)中要求的“眼睛”左右偏航運(yùn)動(dòng)空間范圍（±60o）、“頭部”俯仰運(yùn)動(dòng)空間范圍（±45o）。同時(shí)通過運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，還可以檢查視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)動(dòng)力模型各個(gè)部件的之間有沒有產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)碰撞干涉。本文采用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析軟件adams對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析[5]。

經(jīng)過運(yùn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，可以得知各個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)空間范圍如下：

（一）左偏航極限±60度、右偏航極限±60度、俯仰極限±45度位置，如圖2所示

（三）沒有發(fā)生偏航運(yùn)動(dòng)，仰視極限負(fù)45度位置，如圖4所示

偏航和俯仰運(yùn)動(dòng)各個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)范圍曲線圖如圖5，圖6，圖7所示。從上面各個(gè)極限位置、偏航和俯仰運(yùn)動(dòng)各個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)空間范圍曲線圖可以觀察到部件之間沒有產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)碰撞干涉現(xiàn)象，各個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)空間范圍達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，從仿真結(jié)果也可以看出本運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)空間范圍廣，驗(yàn)證了本視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)達(dá)到了運(yùn)動(dòng)功能的要求，說明本立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理的，這為一般機(jī)器人立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供實(shí)用的改進(jìn)和參考依據(jù)。

三、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入扭矩分析

要驗(yàn)證選擇的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入扭矩是否夠，那么要測(cè)量俯仰電機(jī)和偏航電機(jī)的扭矩。在立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)中，電機(jī)主要是要克服轉(zhuǎn)動(dòng)過程中轉(zhuǎn)動(dòng)頭和攝像機(jī)等運(yùn)動(dòng)部件的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。運(yùn)動(dòng)部件的負(fù)載扭矩在adams中通過測(cè)量扭矩的方式測(cè)量出來，如下圖8，圖9分別是偏航電機(jī)和俯仰電機(jī)的負(fù)載扭矩。

通過圖8和圖9，可以知道偏航和俯仰電機(jī)的負(fù)載是時(shí)間連續(xù)曲線。當(dāng)偏航或俯仰運(yùn)動(dòng)到極限點(diǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)要進(jìn)行變向運(yùn)行，負(fù)載扭矩的方向也發(fā)生變化而出現(xiàn)突變拐點(diǎn)，拐點(diǎn)的值便是負(fù)載扭矩最大值，可以得知選擇的電機(jī)的扭矩是足夠的。仿真結(jié)果對(duì)雙目立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)的性能定性分析提供了一種評(píng)價(jià)手段。

四、結(jié)論

仿真的結(jié)果驗(yàn)證了視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的俯仰和左右偏航自由度的運(yùn)動(dòng)空間范圍符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)仿真結(jié)果可以看出本運(yùn)動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)空間范圍廣，驗(yàn)證了本視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)達(dá)到了運(yùn)動(dòng)功能的要求，說明本立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是合理的，這為一般機(jī)器人立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供實(shí)用的改進(jìn)和參考依據(jù)。

并通過仿真求解出俯仰電機(jī)和左右偏航電機(jī)的負(fù)載扭矩曲線，仿真結(jié)果對(duì)雙目立體視覺運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)的性能定性分析提供了一種評(píng)價(jià)手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐新星.具有立體視覺的工程機(jī)器人自主作業(yè)控制技術(shù)研究[j].吉林大學(xué)博士論文,2007,(12):10-11.

[2]賈云得.機(jī)器視覺[m].北京:科學(xué)出版社,2000,(4):1-10.

篇10

隨著近年來人類科學(xué)技術(shù)水平的加速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)軟硬件性能的持續(xù)提高，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)各行各業(yè)全面深入的滲透，各技術(shù)領(lǐng)域的思維、觀念和方法不斷得以更新。機(jī)械設(shè)計(jì)作為一個(gè)具有幾百年歷史的技術(shù)領(lǐng)域，也在世界科技進(jìn)步的大潮中獲得了新生。目前，計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究，并初見成效。

根據(jù)目前國內(nèi)外設(shè)計(jì)學(xué)者進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)所用方法的主要特征，我們可以將方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概括為下述四大類型。

一、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法

系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：將設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)設(shè)計(jì)要素具有獨(dú)立性，各個(gè)要素間存在著有機(jī)的聯(lián)系，并具有層次性。所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。

系統(tǒng)化設(shè)計(jì)思想于上世紀(jì)70年代由德國學(xué)者Pahl和Beitz教授提出，他們以系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)，制定了設(shè)計(jì)的一般模式，倡導(dǎo)設(shè)計(jì)工作應(yīng)具備條理性。德國工程師協(xié)會(huì)在這一設(shè)計(jì)思想的基礎(chǔ)上，制定出標(biāo)準(zhǔn)VDI2221技術(shù)系統(tǒng)和產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)方法。

由于每個(gè)設(shè)計(jì)者研究問題的角度以及考慮問題的側(cè)重點(diǎn)不同，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)采用的具體研究方法亦存在差異。具有代表性的系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法有設(shè)計(jì)元素法、圖形建模法、“構(gòu)思”―“設(shè)計(jì)”法、矩陣設(shè)計(jì)法、鍵合圖法，等等。

二、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法

從規(guī)劃產(chǎn)品的角度提出：定義設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)以功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，引用已有的產(chǎn)品解（如通用零件部件等）描述設(shè)計(jì)任務(wù)，即分解任務(wù)時(shí)就考慮每個(gè)分任務(wù)是否存在對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品解。這樣，能夠在產(chǎn)品規(guī)劃階段就消除設(shè)計(jì)任務(wù)中可能存在的矛盾，早期預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力、費(fèi)用，以及開發(fā)設(shè)計(jì)過程中計(jì)劃的可調(diào)整性，由此提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)的可靠性，同時(shí)也降低新產(chǎn)品的成本。Feldmann將描述設(shè)計(jì)任務(wù)的功能化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為四層：（1）產(chǎn)品（2）功能組成（3）主要功能組件（4）功能元件。并采用面向應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化特征目錄，對(duì)功能元件進(jìn)行更為具體的定性和定量描述。同時(shí)研制出適合于產(chǎn)品開發(fā)早期和設(shè)計(jì)初期使用的工具軟件STRAT。

這種方法認(rèn)為專用機(jī)械中多數(shù)功能可以采用已有的產(chǎn)品解，而具有新型解的專用功能只是少數(shù)。因此，在專用機(jī)械設(shè)計(jì)中采用功能化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)于評(píng)價(jià)專用機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造風(fēng)險(xiǎn)十分有利。

這種方法提倡在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，將產(chǎn)品分解成具有某種功能的一個(gè)或幾個(gè)模塊化的基本結(jié)構(gòu)，通過選擇和組合這些模塊化基本結(jié)構(gòu)組建成不同的產(chǎn)品。這些基本結(jié)構(gòu)可以是零件、部件，甚至是一個(gè)系統(tǒng)。理想的模塊化基本結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口（連接和配合部），并且是系列化、通用化、集成化、層次化、靈便化、經(jīng)濟(jì)化，具有互換性、相容性和相關(guān)性。我國結(jié)合軟件構(gòu)件技術(shù)和CAD技術(shù)，將變形設(shè)計(jì)與組合設(shè)計(jì)相結(jié)合，根據(jù)分級(jí)模塊化原理，將加工中心機(jī)床由大到小分為產(chǎn)品級(jí)、部件級(jí)、組件級(jí)和元件級(jí)，并利用專家知識(shí)和CAD技術(shù)將它們組合成不同品種、不同規(guī)格的功能模塊，再由這些功能模塊組合成不同的加工中心總體方案。

這種方法以設(shè)計(jì)為目錄作為選擇變異機(jī)械結(jié)構(gòu)的工具，提出將設(shè)計(jì)的解元素進(jìn)行完整的、結(jié)構(gòu)化的編排，形成解集設(shè)計(jì)目錄。并在解集設(shè)計(jì)目錄中列出評(píng)論每一個(gè)解的附加信息，非常有利于設(shè)計(jì)工程師選擇解元素。

根據(jù)機(jī)械零部件的連接特征，將其歸納成四種類型：

1）元件間直接定位，并具有自調(diào)整性的部件；

2）結(jié)構(gòu)上具有共性的組合件；

3）具有嵌套式結(jié)構(gòu)及嵌套式元件的連接；

4）具有模塊化結(jié)構(gòu)和模塊化元件的連接，并采用準(zhǔn)符號(hào)表示典型元件和元件間的連接規(guī)則，由此實(shí)現(xiàn)元件間聯(lián)接的算法化和概念的可視化。

在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)時(shí)，用“功能建立”模塊對(duì)功能進(jìn)行分解，并規(guī)定功能分解的最佳“粒化”程度是功能與機(jī)構(gòu)型式的一一對(duì)應(yīng)。“結(jié)構(gòu)建立”模塊則作為功能解的選擇對(duì)象，以便于實(shí)現(xiàn)映射算法。

三、基于產(chǎn)品特征知識(shí)的設(shè)計(jì)方法

基于產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：用計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，建立相應(yīng)的知識(shí)庫及推理機(jī)，再利用已存儲(chǔ)的領(lǐng)域知識(shí)和建立的推理機(jī)制實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。

機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)主要是依據(jù)產(chǎn)品所具有的特征，以及設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推量和決策，完成機(jī)構(gòu)的型、數(shù)綜合。欲實(shí)現(xiàn)這一階段的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，必須研究知識(shí)的自動(dòng)獲取、表達(dá)、集成、協(xié)調(diào)、管理和使用。

四、智能化設(shè)計(jì)方法

智能化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是：根據(jù)設(shè)計(jì)方法學(xué)理論，借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計(jì)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以及多媒體、超媒體工具進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)、表達(dá)產(chǎn)品的構(gòu)思、描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。在利用數(shù)學(xué)系統(tǒng)理論的同時(shí)，我們考慮了系統(tǒng)工程理論、產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和系統(tǒng)開發(fā)方法學(xué)VDI2221，研制出適合于產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期使用的多媒體開發(fā)系統(tǒng)軟件MUSE。上述各種方法并不是完全孤立的，各類方法之間都存在一定程度上的聯(lián)系。

機(jī)械產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)正朝著計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)、智能化設(shè)計(jì)和滿足異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造需求的方向邁進(jìn)，由于產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法的研究起步較晚，目前還沒有成熟的、能夠達(dá)到上述目標(biāo)的方案設(shè)計(jì)工具軟件。我認(rèn)為，綜合運(yùn)用文中四種類型設(shè)計(jì)方法是達(dá)到這一目標(biāo)的有效途徑。雖然這些方法的綜合運(yùn)用涉及的領(lǐng)域較多，不僅與機(jī)械設(shè)計(jì)的領(lǐng)域知識(shí)有關(guān)，而且涉及系統(tǒng)工程理論、人工智能理論、計(jì)算機(jī)軟硬件工程、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各方面的領(lǐng)域知識(shí)，但仍然是產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)必須努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄒慧君，藍(lán)兆輝，王石剛，郭為忠機(jī)構(gòu)學(xué)研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用前景.

［2］基于WEB的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究..計(jì)算機(jī)類.計(jì)算機(jī)應(yīng)用.

［3］機(jī)械產(chǎn)品方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及發(fā)展趨勢(shì).中國.其它.創(chuàng)新論文.

［4］唐林，鄒慧.君機(jī)械產(chǎn)品方案的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法及發(fā)展趨勢(shì).機(jī)械科學(xué)，2006，9，18.

［5］雷永剛，彭穎紅，阮雪輸.機(jī)械產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)：綜述與分析.武漢大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，9，13.

［6］劉曉敘，陳敏.機(jī)械產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)理念.機(jī)械設(shè)計(jì)，2006，4，12.