现代机构学的形成、基本内容和应用前景

机构学现代化对机械工业的发展意义重大。广义机构、可控机构、机构系统概念设计、机器人和步行机机构、微机构和微驱动、仿生机构、新型机构等是现代机构学研究的主要内容。现代机构学形成的主要标志是机电一体化系统的形成和应用。现代机构学与传统机构学的主要区别是对机构内涵的不同认识、机器构成的不同、机构设计理论与方法的不同。现代机构学具有广泛的应用前景 ,可以对可控机构、机器人、微机械、机械动力分析等的深入研究产生影响。     

第12届全国机构学学术讨论会征文

会议主题：迎接２１世纪,发展现代机构学,展示机构学在高新技术和工业生产中的应用。征文范围：产品创新设计、机构系统设计、机构系统概念设计的理论和方法;广义机构的类型和设计方法;微型机械和微细制造技术中的机构学问题;常用机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构和组合机构等）在工程中的应用和新算法;可控机械的设计和应用;机构和机器动力学及应用;机器人机构及控制;新机构和新机器的创造发明和应用;机构分析和综合计算机软件系统;其它。论文截止日期：２０００年４月１日（录取通知日期：２０００年７月１５日）通讯联系：…     

国际机器理论与机构学联合会主席访华

应中国机械工程学会 IFTo MM中国委员会的邀请 ,国际机器理论与机构学联合会( IFTo MM)主席凯尼斯·沃尔琼教授于 2 0 0 2年 8月 4～ 8日访问了天津和北京 ,重点考察了本会承办的第 1 1届机器理论与机构学世界大会的筹备情况 ,并与本会 IFTo MM中国委员会举行了工作会谈。受该联合会委托 ,本会将于 2 0 0 3年 8月 1 8～2 1日在天津承办第 1 1届机器理论与机构学世界大会。该会议每四年举行一次 ,将是首次在华举办。中国在机器理论与机构学方面的研究处于世界先进水平 ,号称“机构学的珠穆朗玛峰”的 7R世界难题已被北京邮电大学的廖…     

戴建生教授获得2015年ASME机构学与机器人学终身成就奖

在今年8月2-5日召开的第39届ASME机构学与机器人学大会上,戴建生教授被授予2015年ASME机构学与机器人学终身成就奖。ASME'机构学与机器人学终身成就奖'是国际机构学与机器人学最高奖。该奖项创始于1974年,颁发给世界范围内对机构设计和机构理论,以及机构和机器人系统设计与应用领域有着终身杰出贡献的学者,其获奖人经联名提名,由美国机械工程师学会机构学与机器     

行为机构学与高端装备创新设计

近年来,科技的迅猛发展对高端装备以及各类机器的环境适应性、交互能力等提出了更高要求,一类新的机构学研究方向——基于“交互特性”的行为机构学研究呼之欲出且迫在眉睫。在尝试阐述行为机构学内涵的基础上,重点展望行为机构学的6个重点研究方向和两大核心科学问题,其中重点研究方向包括机构与机器的行为学基础与表征方法、适应性机构学理论、超材料/超结构、面向群体/群智行为的机构综合理论与技术、人-机器人共融的机构学基础、面向性能保障与增强的其他行为机构学基础等。通过对航空航天领域复杂加工、太空深海探测等几个典型应用场景的示例枚举,展现行为机构学研究潜在重要的科学与工程价值,行为机构学对高端装备的创新设计和应用可起到重要支撑作用。     

加强现代机构学的研究，推动机械产品创新设计的发展

文章研究了机构学形成及发展现状,展望了机构学的发展前景。论述了现代机构学的研究内容。现代机构学的不断发展,将大大推动机械产品创新设计的发展。指出机构学应该是一门不断发展的学科。我们机构学研究人员应该坚持努力,为21世纪的现代机构学研究出谋划策。     

机构创新方法研究

机构创新是创新新颖机器的关键问题，本文从机构创新设计方法学出发，提出了七种机构创新设计方法，为新机器的创新设计提供了有效途径。     

有关“机构设计”系列课程名称之我见

我的教学和研究专长是机构与机器设计(Mechanism and Machine Design)。1980年由普渡大学返台至成功大学任教,即在机械系大学部和研究所开授有关机构设计系列课程。当时,大二有六学分的“机动学”,分为上下两个学期。由于大学部机动学的课程内容主体为平面机构的分析,而机构设计的重点在于平面和空间机构的合成,所以打算在研     

机构学研究现状与发展趋势的思考

在人类文明和社会发展的进程中,制造业始终是创造社会财富的主要来源,是衡量国家综合国力的重要指标。当今世界经济全球化,各国的综合国力和竞争能力体现于机械产品的设计能力。因为制造业的灵魂是设计,而制造和被制造机械的灵魂是机构,所以现代机构学的理论研究是制造业的基础,是现代机械产品发明创造的源泉,是提高国家制造业水平和国际竞争能力的关键。机构创新设计决定了产品的创新性。如果机构的设计有缺陷,则制造出的将会是先天不足的产品或称之为“有残疾的机械”。对产品的创新而言,机构拓扑创新设计具有原创的特征性质,是机械发明中最具有挑战性和发明性的核心内容。所以,现代机构学的研究对提高我国机械产品的自主设计、创新和国际竞争能力有着十分重要的意义。机构学研究的发展趋势应该是研究现代机构设计的新理论和新方法、实现特殊功能的机构设计理论以及应用关键技术、微操作和微尺度机械的机构学、机构与机器人动力学、新型移动与操作机器人、仿人与仿生机器人和微纳机器人等。现代机构学研究的最高任务是揭示自然和人造机械的机构组成原理,创造新机构,研究基于特定性能的机构分析与设计理论,为现代机械与机器人的设计、创新和发明提供系统的基础理论和有效实用的方法。     

新书介绍——《现代机构学理论与应用研究进展》

本书内容:现代机构学是机械工程科学的重要分支方向,是设计和开发各种现代机械装备与机电一体化产品的基础,是机械发明创造的源泉。本书是一部反映现代机构学理论与应用研究进展及学科前沿的学术著作。全书分为四篇共11章。第一篇为引言篇,包括邹慧君先生的人生感怀以及莫逆之交的历史回想。第二篇为现代机构学研究的战略思考与学科前沿,其中中国机构学发展的战略思考包括中国机构学研究的认识与思考、中国机构学基础研究的机遇与挑战以及并联机器人、变胞机构学、一般机构学的研究进展与思考等;现代机构学学科前沿包括混     

现代设计理论和方法的研究

在分析了市场和资源结构变化等与制造业竞争有关的时代特征基础上,提出了现代设计理论和方法的命题。以教育部现代设计与制造网上合作研究中心为中心的群体进行了在互联网上组织合作设计的实践,并对设计理论进行了探索。事实表明,已有的研究仅仅是与设计有关的一些片段,不能统帅整个设计过程,尤其是不能面对市场对产品创新的压力空前增加和设计所依赖的智力资源从垂直结构向水平结构转变的环境。现代设计理论应当主要由四部分构成:设计过程理论,性能需求驱动理论,知识流理论和多利益方协调理论。介绍了它们的内容框架和讨论了可以采用的方法。这里面除设计过程理论和性能需求驱动理论中一部分内容曾经有过研究,多数问题刚刚开始受到重视,所以现代设计理论和方法的研究具有非常广阔的空间。有效的方法只能在正确理论指导下产生,工具(含软件)则是为实现方法而开发的。认为不必研究理论就可以实现好的设计软件是不对的,即使最终也能获得一些能够推广的方法,效率将会很低,有时广泛应用的软件甚至会是设计进步的障碍。     

Tribotronics—Towards active tribology

A constant trend towards more compact mechanical systems with higher power densities and increased thermo-mechanical loads emphasises the importance of the development of new design approaches and novel tribological systems. Ignoring this may cause a significant slow down in technological and industrial development. Tribotronics or active tribology based on adaptive performance is thought of as being critical in the implementation of smart machine concepts. Recognition of the importance of tribotronics, or active control of system loss outputs, such as those through friction and wear will have significant beneficial economic consequences as a result of the associated accelerated rate of technological progress. These smart tribotronic systems can be embedded in a great variety of machines and mechanisms. If this integration is made at the design stage, products that are more flexible, efficient and reliable can be produced. The concept of tribotronics is presented and discussed in this paper. Some illustrative examples that show the feasibility of an “active” approach are given. In addition, various possibilities already reported in literature are discussed.     

A hybrid 5-axis CNC milling machine

5-Axis CNC milling machines are important in a number of industries ranging from aerospace to consumer-die-mold machining because they can deliver high machining accuracy with a spindle tilting capacity. Most of these machines have serial mechanisms so that modest static and dynamic stiffness become very critical design issues when high speed machining capability is required. Parallel mechanisms have recently received attention from machine tool designers because of their inherent potential for stiffness and because of their compactness. However, much of the promised advantages of parallel machines only occur within a very small region of their workspace. We discuss some of the kinematic and structural challenges to extract machining performance from serial and parallel machines. We compare a hybrid machine, which combines serial and parallel mechanisms, with typical serial and parallel machines such as Euler angle machines and a hexapod. In particular, we consider singularities, reversal characteristics, and manufacturability. We show that hybrid machines can benefit from the advantages of serial and parallel mechanisms while avoiding most potential pitfalls. However, hybrid structures can suffer from the manufacturing problem of over-constraint. We show that the degree of over-constraint depends on machine size. We have designed a small hybrid 5-axis motion platform, the MIT-SS-1, which can tolerate this over-constraint through a novel layout of axes. We show that this structure has potential as a small 5-axis CNC milling machine.     

自助式设计系统分析与研究

从分析现代产品设计的发展趋势出发，阐明了以消费者为导向的设计体系将是企业生存的唯一出路，探讨建立在高科技条件下的自助式设计系统。     

机床数控软件化结构体系

提出了一种新的机床数控软件化的体系结构及其相关技术 ,该结构体系将数控机床运动控制与工艺性能控制分离 ,分别由两个基于PC的控制器控制 ,其软件具有独立于硬件的性质 ,而且运动控制的软件是通用的。给出了该结构体系下通用的数控机床运动控制基本软件模块 ,工艺性能控制以一种玫瑰线铣削加工为例 ,表明在本技术支持下 ,机床数控具有独立于具体硬件的软件化结构体系。本技术将直接支持工艺性能完全不同的机械制造设备的开发 ,如可以用于铣床、车床等通用金属切削机床的数控化 ,也可以用于开发齿轮和复杂曲面加工的专用数控设备 ,还可支持机器人、铸造、锻压以及剪切设备机械运动的数字控制     

齿轮的现代计算方法

在汽车工业领域,高耐用度和低噪音是现代齿轮设计的两个最重要的研究课题,由于这个原因,据于基本的设计技能和专门的经验编制新的有效的计算方法已越来越重要的。根据齿轮制造师的观战提供和说明的现代和未来的发展,疲劳寿命计算已常作为齿轮设计过程的一种部分。许用应力、工作循环次数和试验的负载规律可以估算并予先确定,相应软件提供用户对于数据输入以及图表输出新特点的相互关系的对话,板理论程序对接触应力的优化实现十分合理的解技术,有际元（ＦＥＡ）分析对设计过程提供有效帮助,不仅齿轮本身,而且对其周转的部件和对齿轮系的有关影响都考虑在内。     

国产数控机床可靠性现状及其改善对策研究

数控机床已成为制造业和经济建设的基础装备.通过数据分析国产数控机床可靠性现状,剖析了国产数控机床可靠性偏低的原因,指出了系统可靠性设计、零部件选型、制造与装配工艺、机床使用与维护等是影响机床可靠性的主要因素.企业应在战略上重视可靠性,从设计源头上把握产品的可靠性,并注重故障数据的统计分析,这样才能实现数控机床的可靠性增长.     

为现代设计创建良好的环境

虚拟公司是为了适应现代设计的要求提出的一种新的合作研究体制。虚拟公司的每一个组成部分称为一个虚拟研究开发中心。本文讨论了建立虚拟研究开发中心的意义及虚拟研究开发中心的主要工作方式，并讨论了保证虚拟研究开发中心能够正常有效工作应解决的几个问题。