現(xiàn)代設(shè)計(jì)規(guī)劃學(xué)(共128頁(yè)).ppt

1、現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)二二0000二年十月二年十月技術(shù)系統(tǒng)技術(shù)系統(tǒng)（黑箱）（黑箱）能量能量物料物料信息信息能量能量物料物料信息信息機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述智能設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法：系統(tǒng)設(shè)計(jì)論、并行設(shè)計(jì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法：系統(tǒng)設(shè)計(jì)論、并行設(shè)計(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬設(shè)計(jì)、制造虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬設(shè)計(jì)、制造面向生命周期的設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)面向生命周期的設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)機(jī)械多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析：現(xiàn)狀、軟件、應(yīng)用機(jī)械多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析：現(xiàn)狀、軟件、應(yīng)用機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)現(xiàn)化設(shè)計(jì)學(xué)內(nèi)容現(xiàn)化設(shè)計(jì)學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)教學(xué)安排現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)教學(xué)安排2002博士生用博士生用序號(hào)序號(hào)

2、內(nèi)內(nèi) 容容主講教師主講教師時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)1機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述鐘毅芳鐘毅芳10月月10東三東三2262智能設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)鐘毅芳鐘毅芳肖人彬肖人彬10月月1710月月24東三東三2263現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法鐘毅芳鐘毅芳10月月3111月月7東三東三2264虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬設(shè)計(jì)、制造虛擬現(xiàn)實(shí)和虛擬設(shè)計(jì)、制造鐘毅芳鐘毅芳11月月14東三東三2265面向生命周期的設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)面向生命周期的設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)李成剛李成剛胡于進(jìn)胡于進(jìn)11月月21東三東三2266機(jī)械多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析：機(jī)械多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析：現(xiàn)狀、軟件、應(yīng)用現(xiàn)狀、軟件、應(yīng)用張?jiān)魄鍙堅(jiān)?/p>

3、清11月月2812月月5 東三東三2267機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)機(jī)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)廖道訓(xùn)廖道訓(xùn)黃其柏黃其柏蔡敢為蔡敢為12月月1212月月1912月月26東三東三226注：注：1“15局部寫一份綜合報(bào)告，交鐘毅芳；局部寫一份綜合報(bào)告，交鐘毅芳；“6、7 局部寫一份綜合報(bào)告，交廖道訓(xùn)黃其柏、蔡敢為。局部寫一份綜合報(bào)告，交廖道訓(xùn)黃其柏、蔡敢為。2上課時(shí)間：上課時(shí)間：617周周 星期四星期四 14節(jié)節(jié)現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)第第1講講機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述二二0000二年十月二年十月機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科概述現(xiàn)代制造業(yè)的特點(diǎn)現(xiàn)代制造業(yè)的特點(diǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)及其在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地

4、位機(jī)械設(shè)計(jì)及其在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)科體系與相關(guān)學(xué)科機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)科體系與相關(guān)學(xué)科機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科開(kāi)展方向機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科開(kāi)展方向一、現(xiàn)代一、現(xiàn)代制造業(yè)制造業(yè)的特點(diǎn)的特點(diǎn)全球化制造全球化制造以知識(shí)為基礎(chǔ)以知識(shí)為基礎(chǔ)的新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的新產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)敏敏 捷捷 制制 造造制造業(yè)環(huán)境的變化制造業(yè)環(huán)境變化的主要表現(xiàn)l 產(chǎn)品生命周期縮短產(chǎn)品生命周期縮短l 交貨期成為主要競(jìng)爭(zhēng)因素交貨期成為主要競(jìng)爭(zhēng)因素l 大市場(chǎng)和大競(jìng)爭(zhēng)大市場(chǎng)和大競(jìng)爭(zhēng)l 用戶需求多樣化用戶需求多樣化l 多品種小批量生產(chǎn)比例增大多品種小批量生產(chǎn)比例增大傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時(shí)代消費(fèi)者的可選擇性消費(fèi)者的可選擇性區(qū)域性

5、區(qū)域性全球性全球性消費(fèi)需求消費(fèi)需求物美價(jià)廉，滿足物美價(jià)廉，滿足基本生活需求基本生活需求個(gè)性化、多樣化個(gè)性化、多樣化市場(chǎng)市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定相對(duì)穩(wěn)定快速多變、快速多變、無(wú)法預(yù)測(cè)無(wú)法預(yù)測(cè)生產(chǎn)需求生產(chǎn)需求低成本、高質(zhì)量低成本、高質(zhì)量客戶化、快速交貨客戶化、快速交貨生產(chǎn)方式生產(chǎn)方式標(biāo)準(zhǔn)化、系列標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、大批量化、大批量單件、小批單件、小批量、多品種量、多品種技術(shù)與資源技術(shù)與資源相對(duì)集中相對(duì)集中全球分布全球分布競(jìng)爭(zhēng)要素競(jìng)爭(zhēng)要素性價(jià)比性價(jià)比柔性與響應(yīng)速度柔性與響應(yīng)速度現(xiàn)代現(xiàn)代制造業(yè)的特點(diǎn)制造業(yè)的特點(diǎn)現(xiàn)代制造的業(yè)生產(chǎn)必須滿足現(xiàn)代制造的業(yè)生產(chǎn)必須滿足T、Q、C、S 、E的要求：的要求：現(xiàn)代現(xiàn)代制造業(yè)的制造業(yè)的T

6、、Q、C、S 、ETTime：時(shí)間、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的生命周期、交貸期：時(shí)間、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的生命周期、交貸期QQuality :質(zhì)量質(zhì)量CCost ：本錢：本錢Sserve ：效勞：效勞EEevironment：環(huán)境：環(huán)境時(shí)間：競(jìng)爭(zhēng)的決定性因素 7880828486889092942時(shí)間時(shí)間46810平均產(chǎn)品壽命平均產(chǎn)品壽命 TLTL平均開(kāi)發(fā)時(shí)間平均開(kāi)發(fā)時(shí)間 TDTDTD TL年數(shù)年數(shù)多變的市場(chǎng)需求促使交貸期成為多變的市場(chǎng)需求促使交貸期成為競(jìng)爭(zhēng)諸因素中的首要因素競(jìng)爭(zhēng)諸因素中的首要因素 質(zhì)量質(zhì)量 是產(chǎn)品的生命線是產(chǎn)品的生命線質(zhì)量質(zhì)量功能功能性能性能不必要功能不必要功能必要功能必要功能過(guò)乘功能過(guò)乘功能根本功能

7、根本功能輔助功能輔助功能QQuality :質(zhì)量質(zhì)量降低產(chǎn)品的本錢，是一個(gè)永恒的課題。降低產(chǎn)品的本錢，是一個(gè)永恒的課題。產(chǎn)品的壽命周期本錢包括制造本產(chǎn)品的壽命周期本錢包括制造本錢和使用本錢，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程錢和使用本錢，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中就已大體確定產(chǎn)品本錢的中就已大體確定產(chǎn)品本錢的80%80%左左右在設(shè)計(jì)階段就已根本確定。右在設(shè)計(jì)階段就已根本確定。產(chǎn)品全生命周期的本錢在概念設(shè)計(jì)產(chǎn)品全生命周期的本錢在概念設(shè)計(jì)階段即有階段即有7070被決定，到根本設(shè)計(jì)、被決定，到根本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)分別有詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)分別有8585和和9595的本錢業(yè)已被決定，而生產(chǎn)以后的的本錢業(yè)已被決定，而生產(chǎn)以后的階段只決

8、定階段只決定5 5左右的本錢左右的本錢 。C CCost Cost ：本錢：本錢產(chǎn)品全生命周期本錢決定比例及降低本錢概率示意圖產(chǎn)品全生命周期本錢決定比例及降低本錢概率示意圖 100 80 85 95 百 60 70 產(chǎn) 品 全 生 命 周 期 成 本 決 定 曲 線 分 40 率 20 35 降 低 成 本 概 率 0 22% 概 念 設(shè) 計(jì) 基 本 設(shè) 計(jì) 詳 細(xì) 設(shè) 計(jì) 生 產(chǎn) 使 用 /維 護(hù) Sserve ：效勞：效勞產(chǎn)品制造的宗旨：最大限度地滿足用戶的要求產(chǎn)品制造的宗旨：最大限度地滿足用戶的要求效勞包括：效勞包括：需求效勞需求效勞用戶參與開(kāi)發(fā)用戶參與開(kāi)發(fā)售后效勞售后效勞產(chǎn)品回收產(chǎn)品回

9、收環(huán)境環(huán)境可持續(xù)開(kāi)展問(wèn)題可持續(xù)開(kāi)展問(wèn)題 可持續(xù)開(kāi)展定義：可持續(xù)開(kāi)展定義：滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)子孫后代滿滿足當(dāng)代人的需要，又不對(duì)子孫后代滿足其需求的能力構(gòu)成危害的開(kāi)展足其需求的能力構(gòu)成危害的開(kāi)展實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)可持續(xù)開(kāi)展的核心：可持續(xù)開(kāi)展的核心：保護(hù)環(huán)境和合理利用資源保護(hù)環(huán)境和合理利用資源 EEevironment：環(huán)境：環(huán)境2121世紀(jì)產(chǎn)品的特征世紀(jì)產(chǎn)品的特征 現(xiàn)代制造業(yè)開(kāi)展的重要特征現(xiàn)代制造業(yè)開(kāi)展的重要特征l 全球化全球化l 數(shù)字化數(shù)字化l 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化l 集成化集成化l 并行化并行化l 虛擬化虛擬化產(chǎn)品設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程 產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程

10、中的地位 二、機(jī)械設(shè)計(jì)及其在產(chǎn)品二、機(jī)械設(shè)計(jì)及其在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位產(chǎn)品設(shè)計(jì)是從需求出發(fā)尋求設(shè)計(jì)解產(chǎn)品設(shè)計(jì)是從需求出發(fā)尋求設(shè)計(jì)解( (產(chǎn)品產(chǎn)品) )的過(guò)的過(guò)程，包括：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)程，包括：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、計(jì)、NCNC代碼等。代碼等。產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)自動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是：創(chuàng)新設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)自動(dòng)化和可持續(xù)開(kāi)展的產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題?；涂沙掷m(xù)開(kāi)展的產(chǎn)品設(shè)計(jì)問(wèn)題。產(chǎn)品創(chuàng)新是為到達(dá)企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，創(chuàng)造具有市產(chǎn)品創(chuàng)新是為到達(dá)企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，創(chuàng)造具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)商品的過(guò)程。場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)商品的過(guò)程。設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)那么是基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)根本理論設(shè)計(jì)自動(dòng)化

11、技術(shù)那么是基于產(chǎn)品設(shè)計(jì)根本理論而開(kāi)展的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)。而開(kāi)展的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)。可持續(xù)開(kāi)展的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品及其全生命可持續(xù)開(kāi)展的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品及其全生命周期設(shè)計(jì)中，充分考慮資源和環(huán)境的影響的設(shè)周期設(shè)計(jì)中，充分考慮資源和環(huán)境的影響的設(shè)計(jì)。計(jì)。 產(chǎn)產(chǎn) 品品 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)需求含潛在的需求確實(shí)認(rèn)需求含潛在的需求確實(shí)認(rèn)技術(shù)可技術(shù)可能含聯(lián)想到的可能解掃描能含聯(lián)想到的可能解掃描矛盾統(tǒng)矛盾統(tǒng)一設(shè)想概念一設(shè)想概念 的產(chǎn)生的產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分經(jīng)濟(jì)、技術(shù)分析貫穿全過(guò)程析貫穿全過(guò)程設(shè)想的優(yōu)選和確認(rèn)設(shè)想的優(yōu)選和確認(rèn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選和確認(rèn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)選和確認(rèn)材料材料 的優(yōu)選和確的優(yōu)選和確認(rèn)認(rèn)加工過(guò)程的優(yōu)選

12、和確認(rèn)加工過(guò)程的優(yōu)選和確認(rèn) 研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程系統(tǒng)行為的根本規(guī)律研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程系統(tǒng)行為的根本規(guī)律被稱之為產(chǎn)品設(shè)計(jì)根本理論，它是研究設(shè)計(jì)被稱之為產(chǎn)品設(shè)計(jì)根本理論，它是研究設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中的思維、行為規(guī)律。人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中的思維、行為規(guī)律。 研究設(shè)計(jì)理論的目的是為開(kāi)展新一代計(jì)研究設(shè)計(jì)理論的目的是為開(kāi)展新一代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)奠定理論根底。算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)奠定理論根底。 這種新的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可幫助企這種新的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可幫助企業(yè)高效率與高質(zhì)量地尋求產(chǎn)品設(shè)計(jì)解，而現(xiàn)業(yè)高效率與高質(zhì)量地尋求產(chǎn)品設(shè)計(jì)解，而現(xiàn)今的今的CADCAD技術(shù)只能解決產(chǎn)品的二維、三維的技術(shù)只能解決產(chǎn)品的二維、三維的描述

13、，而不是真正意義上的輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)描述，而不是真正意義上的輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì) 。 產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)過(guò)程產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)過(guò)程 產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位產(chǎn)品設(shè)計(jì)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地位 產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)之一，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)之一，占據(jù)著極為重要的地位。占據(jù)著極為重要的地位。降低產(chǎn)品的本錢，是一個(gè)永恒的課題。降低產(chǎn)品的本錢，是一個(gè)永恒的課題。產(chǎn)品的壽命周期本錢包括制造本錢和使用本產(chǎn)品的壽命周期本錢包括制造本錢和使用本錢，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中就已大體確定產(chǎn)品錢，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中就已大體確定產(chǎn)品本錢的本錢的80%80%左右在設(shè)計(jì)階段就已根本確定。左右在設(shè)計(jì)

14、階段就已根本確定。 產(chǎn)品全生命周期的本錢在概念設(shè)計(jì)階段即有產(chǎn)品全生命周期的本錢在概念設(shè)計(jì)階段即有7070被決定，到根本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)分別被決定，到根本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)分別有有8585和和9595的本錢業(yè)已被決定，而生產(chǎn)以后的本錢業(yè)已被決定，而生產(chǎn)以后的階段只決定的階段只決定5 5左右的本錢左右的本錢 。=數(shù)字化數(shù)字化(D)(D)=網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化(N)(N)=敏捷化敏捷化(A)(A)三、機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)科體系與相關(guān)學(xué)科三、機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)科體系與相關(guān)學(xué)科 學(xué)科體系學(xué)科體系 領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)理論與方法對(duì)設(shè)計(jì)的支持設(shè)計(jì)理論與方法對(duì)設(shè)計(jì)的支持 設(shè)計(jì)環(huán)境與工具對(duì)設(shè)計(jì)的支持設(shè)計(jì)環(huán)境與工具對(duì)設(shè)

15、計(jì)的支持 相關(guān)學(xué)科相關(guān)學(xué)科 設(shè)計(jì)理論與方法：研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的根本規(guī)律。目的：力求產(chǎn)品的優(yōu)化與創(chuàng)新設(shè)計(jì)理論與方法：研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程的根本規(guī)律。目的：力求產(chǎn)品的優(yōu)化與創(chuàng)新支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)的環(huán)境與工具支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)的環(huán)境與工具支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)全過(guò)程的CADCAD系統(tǒng)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、造型系統(tǒng)分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)、造型支持產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)的支持產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)的CADCAD系統(tǒng)系統(tǒng)支持產(chǎn)品異地協(xié)同設(shè)計(jì)的支持產(chǎn)品異地協(xié)同設(shè)計(jì)的CADCAD系統(tǒng)系統(tǒng)支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程管理的支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程管理的PDMPDM系統(tǒng)系統(tǒng)其它其它機(jī)構(gòu)及其零部件設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)及其零部件設(shè)計(jì)領(lǐng)域產(chǎn)品飛機(jī)、汽車、機(jī)床領(lǐng)域產(chǎn)品飛機(jī)、汽車、機(jī)床設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

16、領(lǐng)域設(shè)計(jì)理論和知識(shí)領(lǐng)域設(shè)計(jì)理論和知識(shí)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和知識(shí)，如：知識(shí)，如： 汽車設(shè)計(jì)理論汽車設(shè)計(jì)理論 機(jī)床設(shè)計(jì)理論機(jī)床設(shè)計(jì)理論 飛機(jī)設(shè)計(jì)理論等飛機(jī)設(shè)計(jì)理論等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法論現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法論 優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì) 智能設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì) 數(shù)字化設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì) 并行設(shè)計(jì)并行設(shè)計(jì) 虛擬設(shè)計(jì)虛擬設(shè)計(jì) 仿生設(shè)計(jì)仿生設(shè)計(jì) 可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì) 模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì) 反求設(shè)計(jì)等反求設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)過(guò)程的組織與管理設(shè)計(jì)過(guò)程的組織與管理 設(shè)計(jì)過(guò)程的組織與管設(shè)計(jì)過(guò)程的組織與管理模式理模式 設(shè)計(jì)過(guò)程的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程的組織結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)過(guò)程建模設(shè)計(jì)過(guò)程建模 設(shè)計(jì)過(guò)程信息的傳遞設(shè)計(jì)過(guò)程信息的傳遞與共享與共享 異地設(shè)計(jì)過(guò)程的

17、組織異地設(shè)計(jì)過(guò)程的組織與管理等與管理等整機(jī)設(shè)計(jì)整機(jī)設(shè)計(jì)系列設(shè)計(jì)系列設(shè)計(jì)根底設(shè)計(jì)理論和知識(shí)根底設(shè)計(jì)理論和知識(shí) 彈塑性力學(xué)理論彈塑性力學(xué)理論 摩擦、磨損和潤(rùn)滑摩擦、磨損和潤(rùn)滑理論理論 機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論學(xué)理論 根底零部件設(shè)計(jì)理根底零部件設(shè)計(jì)理論與方法論與方法學(xué)科體系學(xué)科體系相關(guān)學(xué)科相關(guān)學(xué)科相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科相關(guān)基礎(chǔ)學(xué)科市場(chǎng)學(xué)；預(yù)測(cè)學(xué)；市場(chǎng)學(xué)；預(yù)測(cè)學(xué)；信息工程信息工程機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)學(xué)科相關(guān)學(xué)科數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；計(jì)算機(jī)圖學(xué)計(jì)算機(jī)圖學(xué)相似理論；優(yōu)化技術(shù)；相似理論；優(yōu)化技術(shù)；價(jià)值工程；摩擦學(xué)；價(jià)值工程；摩擦學(xué)；虛擬技術(shù)；仿真技術(shù)；虛擬技術(shù)；仿真技術(shù)；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)；可靠性

18、技術(shù)可靠性技術(shù)創(chuàng)造學(xué)；數(shù)學(xué)；創(chuàng)造學(xué)；數(shù)學(xué)；物理學(xué)；熱力學(xué)；物理學(xué)；熱力學(xué)；電子學(xué)；控制論；電子學(xué)；控制論；信息論；工程力學(xué)；信息論；工程力學(xué)；機(jī)械制圖；標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)；機(jī)械制圖；標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)；公差技術(shù)測(cè)量；編碼技術(shù)；公差技術(shù)測(cè)量；編碼技術(shù)；制造工程學(xué)制造工程學(xué)機(jī)械零件；結(jié)構(gòu)分析；機(jī)械零件；結(jié)構(gòu)分析；制造工程學(xué)；振動(dòng)與噪聲；制造工程學(xué)；振動(dòng)與噪聲；動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)；公差技術(shù)測(cè)量；動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)；公差技術(shù)測(cè)量；CADCAD技術(shù)技術(shù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)；機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)；機(jī)械學(xué)；仿生學(xué)；機(jī)械學(xué)；仿生學(xué)；液體傳動(dòng)和控制；液體傳動(dòng)和控制；電氣工程學(xué)；機(jī)械電子學(xué)；電氣工程學(xué)；機(jī)械電子學(xué)；各種專業(yè)機(jī)械的設(shè)計(jì)理論和各種專業(yè)機(jī)械的

19、設(shè)計(jì)理論和方法方法產(chǎn)品規(guī)劃；產(chǎn)品規(guī)劃；技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)明確設(shè)計(jì)任務(wù)（規(guī)劃）明確設(shè)計(jì)任務(wù)（規(guī)劃）結(jié)構(gòu)方案、原理方案設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案、原理方案設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)四、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科開(kāi)展方向四、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論學(xué)科開(kāi)展方向領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法機(jī)械根底設(shè)計(jì)理論和方法機(jī)械根底設(shè)計(jì)理論和方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法信息集成與設(shè)計(jì)過(guò)程管理信息集成與設(shè)計(jì)過(guò)程管理設(shè)計(jì)過(guò)程的支撐技術(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程的支撐技術(shù)數(shù)字化設(shè)計(jì)理論與技術(shù)數(shù)字化設(shè)計(jì)理論與技術(shù)1、領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方、領(lǐng)域機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法法成套設(shè)備設(shè)計(jì)、大型機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、復(fù)雜機(jī)成套設(shè)備設(shè)計(jì)、大型機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、復(fù)

20、雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法微型機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法微型機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法軍工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法軍工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法機(jī)器人機(jī)械學(xué)機(jī)器人機(jī)械學(xué)成套設(shè)備設(shè)計(jì)、大型機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、成套設(shè)備設(shè)計(jì)、大型機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法成套設(shè)備設(shè)計(jì)的理論和方法成套設(shè)備設(shè)計(jì)的理論和方法大型工業(yè)機(jī)械系統(tǒng)的力學(xué)行為、控制大型工業(yè)機(jī)械系統(tǒng)的力學(xué)行為、控制與仿真的理論和方法與仿真的理論和方法復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論方法復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論方法復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)全局耦合機(jī)理與系

21、統(tǒng)功能生成復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)全局耦合機(jī)理與系統(tǒng)功能生成復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)理論和并行設(shè)計(jì)方法復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)耦合設(shè)計(jì)理論和并行設(shè)計(jì)方法復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)過(guò)程虛擬運(yùn)行與工況控制復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)過(guò)程虛擬運(yùn)行與工況控制微型機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法微型機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其根底理論微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其根底理論微機(jī)械設(shè)計(jì)及其根底理論微機(jī)械設(shè)計(jì)及其根底理論微機(jī)械材料微機(jī)械材料微細(xì)加工微細(xì)加工微裝配和封接微裝配和封接微系統(tǒng)控制微系統(tǒng)控制微機(jī)械：微機(jī)械：110mm微小型機(jī)械；微小型機(jī)械；1m1mm 微機(jī)械；微機(jī)械； 1nm1m納米機(jī)械；納米機(jī)械；微機(jī)械根底技術(shù)微機(jī)械根底技術(shù)微小微小型型機(jī)械與精密機(jī)械機(jī)械與精密機(jī)械微機(jī)械微機(jī)械微機(jī)械

22、是指可以批量制作的微機(jī)械是指可以批量制作的 ,集微型機(jī)集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、直至接口、通訊和電處理和控制電路、直至接口、通訊和電源等于一體的微型機(jī)電系統(tǒng)源等于一體的微型機(jī)電系統(tǒng) 。日本慣稱之為微機(jī)械日本慣稱之為微機(jī)械 美國(guó)慣稱之為美國(guó)慣稱之為 MEMS微機(jī)械微機(jī)械微機(jī)械分類微機(jī)械分類毫米系統(tǒng)毫米系統(tǒng)Milli-system微米系統(tǒng)微米系統(tǒng)Micro-system納米系統(tǒng)納米系統(tǒng)Nano-system尺寸尺寸 Size0.1-1mm1-100m1m以下以下構(gòu)造構(gòu)造Structure立體立體平面平面分子分子材料材料Materia

23、l金屬、高分子金屬、高分子硅、薄膜材料硅、薄膜材料高分子（蛋白質(zhì)）高分子（蛋白質(zhì)）加工加工Processing超精密加工超精密加工半導(dǎo)體加工半導(dǎo)體加工分子、原子操作分子、原子操作裝配裝配Assembling組裝組裝分批分批自組織自組織驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)Actuating壓電、超小型馬達(dá)、形狀記壓電、超小型馬達(dá)、形狀記憶合金憶合金靜電、熱膨脹、超電導(dǎo)靜電、熱膨脹、超電導(dǎo)人工肌肉、靜電人工肌肉、靜電力輸出力輸出Force output較容易較容易困難困難困難困難研究階段研究階段Researchstage系統(tǒng)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)部件試制部件試制基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)研究應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例Applicationexample微機(jī)械

24、手、微機(jī)器人、泵微機(jī)械手、微機(jī)器人、泵等等微驅(qū)動(dòng)器、微傳感器、微微驅(qū)動(dòng)器、微傳感器、微傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等微機(jī)械部件傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等微機(jī)械部件極限探測(cè)、分子原子極限探測(cè)、分子原子操作操作微機(jī)械分類微機(jī)械分類未來(lái)微機(jī)械應(yīng)用將主要集中在未來(lái)微機(jī)械應(yīng)用將主要集中在 ITIT和生物技術(shù)工程上和生物技術(shù)工程上 , , 需要積極開(kāi)展微機(jī)械與信息、生物技術(shù)的結(jié)合。需要積極開(kāi)展微機(jī)械與信息、生物技術(shù)的結(jié)合。微機(jī)械在微機(jī)械在 ITIT、生物醫(yī)療和工業(yè)等領(lǐng)域里的潛在應(yīng)用、生物醫(yī)療和工業(yè)等領(lǐng)域里的潛在應(yīng)用有有 : : 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 激光計(jì)算機(jī)激光計(jì)算機(jī) DDS(DDS(數(shù)據(jù)電視數(shù)字效勞數(shù)據(jù)電視數(shù)字效勞 ) )系統(tǒng)系統(tǒng)

25、微工廠微工廠 納米級(jí)的微機(jī)器人的研制納米級(jí)的微機(jī)器人的研制微機(jī)械應(yīng)用微機(jī)械應(yīng)用微機(jī)械的研究?jī)?nèi)容微機(jī)械的研究?jī)?nèi)容微機(jī)械的研究進(jìn)展微機(jī)械的研究進(jìn)展-國(guó)外國(guó)外微機(jī)械的研究進(jìn)展微機(jī)械的研究進(jìn)展-國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)微機(jī)械的研究方向微機(jī)械的研究方向微機(jī)械的研究方向微機(jī)械的研究方向微機(jī)械的研究方向微機(jī)械的研究方向隨著微機(jī)械的開(kāi)展隨著微機(jī)械的開(kāi)展 ,目前將微機(jī)械零部件、目前將微機(jī)械零部件、光學(xué)元件以及控制電路集成在同一芯片上光學(xué)元件以及控制電路集成在同一芯片上的制作方法將受到挑戰(zhàn)的制作方法將受到挑戰(zhàn) :功能部件由不同功能部件由不同的材料組成的材料組成 ;微機(jī)械內(nèi)部形成空腔微機(jī)械內(nèi)部形成空腔 ;微機(jī)械微機(jī)械部件由不相容過(guò)

26、程組成部件由不相容過(guò)程組成 .這就限制了傳統(tǒng)的集成在同一芯片上的方這就限制了傳統(tǒng)的集成在同一芯片上的方法制成復(fù)雜的微機(jī)械部件或微機(jī)械系統(tǒng)法制成復(fù)雜的微機(jī)械部件或微機(jī)械系統(tǒng) .為了更靈活地制作復(fù)雜的微機(jī)械系統(tǒng)為了更靈活地制作復(fù)雜的微機(jī)械系統(tǒng) ,微微機(jī)械的組裝是必不可少的機(jī)械的組裝是必不可少的 . 微機(jī)械的組裝微機(jī)械的組裝微機(jī)械的部件組裝屬于微操作微機(jī)械的部件組裝屬于微操作 , ,具有很具有很高的精度高的精度 , ,難度很大難度很大 ; ;而且而且 , ,部件材料部件材料輕、薄、脆輕、薄、脆 , ,極易損壞極易損壞 ; ;因而因而 , ,提高實(shí)提高實(shí)際組裝成功率就十分重要際組裝成功率就十分重要 .

27、 .虛擬環(huán)境為操作者提供了一個(gè)操作預(yù)演虛擬環(huán)境為操作者提供了一個(gè)操作預(yù)演的環(huán)境的環(huán)境 , ,操作者可以通過(guò)虛擬環(huán)境中擬操作者可以通過(guò)虛擬環(huán)境中擬實(shí)組裝增加操作經(jīng)驗(yàn)實(shí)組裝增加操作經(jīng)驗(yàn) , ,從而從而 , ,提高實(shí)際提高實(shí)際操作的成功率操作的成功率 . .虛擬環(huán)境下的虛擬環(huán)境下的擬實(shí)組裝擬實(shí)組裝微機(jī)械的組裝包括互相獨(dú)立的微機(jī)械的組裝包括互相獨(dú)立的 3個(gè)步驟個(gè)步驟 :微機(jī)械部件的制作微機(jī)械部件的制作 ,部件的對(duì)準(zhǔn)部件的對(duì)準(zhǔn) (Alignment)和部件的和部件的焊接焊接 (Bonding) .對(duì)準(zhǔn)過(guò)程是擬實(shí)組裝的中心問(wèn)題對(duì)準(zhǔn)過(guò)程是擬實(shí)組裝的中心問(wèn)題 . 擬實(shí)組裝從微機(jī)械部件設(shè)計(jì)完成開(kāi)始擬實(shí)組裝從微機(jī)

28、械部件設(shè)計(jì)完成開(kāi)始 ,到焊接成功結(jié)束到焊接成功結(jié)束虛擬環(huán)境虛擬環(huán)境中擬實(shí)組中擬實(shí)組裝操作具裝操作具體步驟體步驟機(jī)器人機(jī)械學(xué)機(jī)器人機(jī)械學(xué)特種機(jī)器人：工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)用機(jī)器人、并聯(lián)特種機(jī)器人：工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)用機(jī)器人、并聯(lián)機(jī)器人、自行式智能機(jī)器人、等的設(shè)計(jì)理論和機(jī)器人、自行式智能機(jī)器人、等的設(shè)計(jì)理論和方法方法機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及控制現(xiàn)代先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)：冗余度空間機(jī)器人多臂現(xiàn)代先進(jìn)機(jī)器人技術(shù)：冗余度空間機(jī)器人多臂協(xié)調(diào)；可重構(gòu)模塊化機(jī)器人技術(shù)；微操作機(jī)器協(xié)調(diào)；可重構(gòu)模塊化機(jī)器人技術(shù)；微操作機(jī)器人技術(shù)；機(jī)器人智能化及其應(yīng)用人技術(shù)；機(jī)器人智能化及其應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人的智能化及其工程應(yīng)用

29、工業(yè)機(jī)器人的智能化及其工程應(yīng)用微機(jī)器人及應(yīng)用微機(jī)器人及應(yīng)用微機(jī)器人系統(tǒng)由四大局部組成微機(jī)器人系統(tǒng)由四大局部組成 , ,即驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)、行走機(jī)即驅(qū)動(dòng)裝置、控制系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)和操作器。構(gòu)和操作器。根據(jù)目前微機(jī)器人移動(dòng)形式和所根據(jù)目前微機(jī)器人移動(dòng)形式和所處的環(huán)境大致可以分為三大類處的環(huán)境大致可以分為三大類 : :行走型機(jī)器人、管道機(jī)器人、人行走型機(jī)器人、管道機(jī)器人、人體管道醫(yī)療機(jī)械體管道醫(yī)療機(jī)械微機(jī)器人的組成微機(jī)器人的組成行走機(jī)器人主要有輪式和足式二種行走機(jī)器人主要有輪式和足式二種瑞士制造的輪式微機(jī)器人瑞士制造的輪式微機(jī)器人 ,尺尺寸為寸為 2 2 2 0 1 9mm,通過(guò)通過(guò)二個(gè)微馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輪

30、子來(lái)行走二個(gè)微馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輪子來(lái)行走美國(guó)麻省理工學(xué)院研制的足式美國(guó)麻省理工學(xué)院研制的足式微機(jī)器人微機(jī)器人 ,有有 6條相同的腿條相同的腿 ,每每條腿有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器條腿有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器 ,一臺(tái)馬達(dá)一臺(tái)馬達(dá)控制升降控制升降 ,另一臺(tái)馬達(dá)控制前另一臺(tái)馬達(dá)控制前進(jìn)和后退進(jìn)和后退日本日本 Denso公司研制的管道機(jī)器人可以在公司研制的管道機(jī)器人可以在1 0 mm以下的管道內(nèi)爬行和垂直運(yùn)動(dòng)。在以下的管道內(nèi)爬行和垂直運(yùn)動(dòng)。在我國(guó)我國(guó) ,上海大學(xué)研制的電磁式移動(dòng)微機(jī)器人上海大學(xué)研制的電磁式移動(dòng)微機(jī)器人 ,尺寸為尺寸為 1 5 3 0 mm,可以在可以在 2 0 mm的的管道內(nèi)移動(dòng)管道內(nèi)移動(dòng)微型管道機(jī)器人微型管道機(jī)器人微

31、型機(jī)器人在農(nóng)業(yè)、核工業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事和航空等領(lǐng)域里有著廣泛微型機(jī)器人在農(nóng)業(yè)、核工業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事和航空等領(lǐng)域里有著廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)上在農(nóng)業(yè)上 ,可以用來(lái)殺滅害蟲可以用來(lái)殺滅害蟲 ,定點(diǎn)灑農(nóng)藥。定點(diǎn)灑農(nóng)藥。在核工業(yè)上在核工業(yè)上 ,可以用來(lái)處理核電站事故、進(jìn)行設(shè)備維修以及對(duì)核燃可以用來(lái)處理核電站事故、進(jìn)行設(shè)備維修以及對(duì)核燃料進(jìn)行處理。料進(jìn)行處理。在醫(yī)學(xué)上在醫(yī)學(xué)上 ,醫(yī)用微型機(jī)器人的研究正在不斷取得展醫(yī)用微型機(jī)器人的研究正在不斷取得展 , 瑞典科學(xué)家初步瑞典科學(xué)家初步研制出一種新的超微型機(jī)械人研制出一種新的超微型機(jī)械人 ,尺寸只有尺寸只有 0 . 5 0 . 2 5mm, 將來(lái)有將來(lái)有可能放入

32、人體的血管運(yùn)行可能放入人體的血管運(yùn)行 ,幫助抽出不正常的細(xì)胞或檢視細(xì)菌。幫助抽出不正常的細(xì)胞或檢視細(xì)菌。在軍事上在軍事上 ,可以用于軍事要地的報(bào)警可以用于軍事要地的報(bào)警 ,防衛(wèi)戰(zhàn)略要地等防衛(wèi)戰(zhàn)略要地等 ;可以攻擊敵可以攻擊敵人的重要設(shè)施人的重要設(shè)施 ,實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)爆破實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)爆破 ;可以深入敵后獲取重要的軍事情報(bào)。可以深入敵后獲取重要的軍事情報(bào)。在航天上在航天上 ,發(fā)射微型衛(wèi)星可以大大降低衛(wèi)星的本錢和發(fā)射費(fèi)用發(fā)射微型衛(wèi)星可以大大降低衛(wèi)星的本錢和發(fā)射費(fèi)用微型機(jī)器人的應(yīng)用微型機(jī)器人的應(yīng)用超微型超微型機(jī)械人機(jī)械人微型機(jī)器人的研究趨勢(shì)：微型機(jī)器人的研究趨勢(shì)：(a)無(wú)纜化方向的開(kāi)展無(wú)纜化方向的開(kāi)展 :微型機(jī)

33、器人的能源供給有微型機(jī)器人的能源供給有兩種形式兩種形式 :一種是有纜一種是有纜 ,一種是無(wú)纜?，F(xiàn)在研究的一種是無(wú)纜。現(xiàn)在研究的微型機(jī)器人大多是通過(guò)有纜控制的微型機(jī)器人大多是通過(guò)有纜控制的 ,這種能源供這種能源供給方式比較簡(jiǎn)單、方便給方式比較簡(jiǎn)單、方便 ,但限制了微機(jī)器人的移但限制了微機(jī)器人的移動(dòng)距離和行走路徑動(dòng)距離和行走路徑 ;而無(wú)纜能源供給就不會(huì)有這而無(wú)纜能源供給就不會(huì)有這些方面的影響些方面的影響 ,可以讓微機(jī)器人沿著任何路徑移可以讓微機(jī)器人沿著任何路徑移動(dòng)動(dòng) ,這方面的研究?jī)H僅處于試驗(yàn)階段。日本這方面的研究?jī)H僅處于試驗(yàn)階段。日本 Denso公司利用微波進(jìn)行無(wú)纜供能公司利用微波進(jìn)行無(wú)纜供能

34、,開(kāi)發(fā)了如圖開(kāi)發(fā)了如圖 5所示的所示的 1 5mm無(wú)纜管道微機(jī)器人無(wú)纜管道微機(jī)器人 ,可以用來(lái)檢測(cè)管道狹窄可以用來(lái)檢測(cè)管道狹窄處的微裂縫。處的微裂縫。(b)智能化方向的開(kāi)展智能化方向的開(kāi)展 :智能機(jī)器人是指具有感知、智能機(jī)器人是指具有感知、思維和行動(dòng)功能的機(jī)器思維和行動(dòng)功能的機(jī)器 ,可以自主地完成較為復(fù)可以自主地完成較為復(fù)雜的操作任務(wù)雜的操作任務(wù) ,比一般的工業(yè)機(jī)器人具有更大的比一般的工業(yè)機(jī)器人具有更大的靈活性和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域靈活性和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域 ,當(dāng)處于特殊環(huán)境中當(dāng)處于特殊環(huán)境中時(shí)時(shí) ,可以在沒(méi)有人干預(yù)和控制的情況下完成特殊可以在沒(méi)有人干預(yù)和控制的情況下完成特殊任務(wù)。任務(wù)。(c)納米級(jí)

35、尺寸的開(kāi)展納米級(jí)尺寸的開(kāi)展 :隨著納米技術(shù)的開(kāi)展隨著納米技術(shù)的開(kāi)展 ,科學(xué)科學(xué)家們預(yù)測(cè)將來(lái)地球上將會(huì)活潑著大量的微型機(jī)器家們預(yù)測(cè)將來(lái)地球上將會(huì)活潑著大量的微型機(jī)器人人 ,甚至是納米級(jí)機(jī)器人。在科學(xué)家設(shè)想中甚至是納米級(jí)機(jī)器人。在科學(xué)家設(shè)想中 ,可以可以向人體血液中注射一些納米級(jí)機(jī)器人向人體血液中注射一些納米級(jí)機(jī)器人 ,可以用來(lái)可以用來(lái)治療心臟病等治療心臟病等無(wú)纜管道無(wú)纜管道微機(jī)器人微機(jī)器人環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法環(huán)保機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法水處理設(shè)備水處理設(shè)備廢渣處理設(shè)備廢渣處理設(shè)備江、河、湖、泊、水庫(kù)梳浚和清淤的成套機(jī)電設(shè)備江、河、湖、泊、水庫(kù)梳浚和清淤的成套機(jī)電設(shè)備機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的根底理論、設(shè)計(jì)技

36、術(shù)及工具機(jī)電產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)的根底理論、設(shè)計(jì)技術(shù)及工具城市垃圾處理設(shè)備城市垃圾處理設(shè)備支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法冶金機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法冶金機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法運(yùn)輸機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法工程機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法工程機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法建筑機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法建筑機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法加工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法加工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法輕工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法輕工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法軍工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法軍工機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法軍用工程機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法軍用工程機(jī)械現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法軍用工程機(jī)械特種作業(yè)裝置設(shè)計(jì)軍用工程機(jī)械特種作業(yè)裝置設(shè)

37、計(jì)軍用艦艇設(shè)計(jì)理論和方法軍用艦艇設(shè)計(jì)理論和方法航天、航空裝備現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法航天、航空裝備現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法2、機(jī)械根底設(shè)計(jì)理論和方法、機(jī)械根底設(shè)計(jì)理論和方法摩擦學(xué)摩擦學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)典型零部件設(shè)計(jì)理論和方法典型零部件設(shè)計(jì)理論和方法機(jī)械的損傷和強(qiáng)度理論機(jī)械的損傷和強(qiáng)度理論摩擦學(xué)摩擦、磨損、潤(rùn)滑摩擦學(xué)摩擦、磨損、潤(rùn)滑現(xiàn)代摩擦、磨損和潤(rùn)滑理論現(xiàn)代摩擦、磨損和潤(rùn)滑理論典型摩擦副摩擦學(xué)設(shè)計(jì)理論與方法典型摩擦副摩擦學(xué)設(shè)計(jì)理論與方法材料抗磨、減磨性能材料抗磨、減磨性能微動(dòng)摩擦學(xué)微動(dòng)摩擦學(xué)生物與生態(tài)摩擦學(xué)生物與生態(tài)摩擦學(xué)減摩、耐磨理論及技術(shù)減摩、耐磨理論及技術(shù)外表改性材料摩擦學(xué)理

38、論和技術(shù)外表改性材料摩擦學(xué)理論和技術(shù)摩擦學(xué)測(cè)試技術(shù)和方法摩擦學(xué)測(cè)試技術(shù)和方法機(jī)械動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)強(qiáng)非線性多自由度機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)強(qiáng)非線性多自由度機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)機(jī)電耦合系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)機(jī)電耦合系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)振動(dòng)的利用與控制工程：振動(dòng)利用工程學(xué)；振動(dòng)的利用與控制工程：振動(dòng)利用工程學(xué)；機(jī)電系統(tǒng)的振動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制機(jī)電系統(tǒng)的振動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制大型復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)大型復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)時(shí)變多體系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)時(shí)變多體系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能及低噪聲設(shè)計(jì)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能及低噪聲設(shè)計(jì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)研究的幾個(gè)主要方面：機(jī)

39、械動(dòng)力學(xué)研究的幾個(gè)主要方面：動(dòng)力學(xué)建模動(dòng)力學(xué)建模動(dòng)力學(xué)分析動(dòng)力學(xué)分析動(dòng)力學(xué)控制動(dòng)力學(xué)控制機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)建模建模動(dòng)力學(xué)建模：動(dòng)力學(xué)建模：理論建模理論建模實(shí)驗(yàn)建模實(shí)驗(yàn)建模聯(lián)合建模聯(lián)合建模理論建模：理論建模：研究重點(diǎn)為多柔體系統(tǒng)、剛?cè)峄旌隙嘌芯恐攸c(diǎn)為多柔體系統(tǒng)、剛?cè)峄旌隙囿w系統(tǒng)以及充液多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與體系統(tǒng)以及充液多體系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與仿真仿真 。機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)建模建模機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論建模機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論建模在描述機(jī)器人步行、機(jī)械手抓取與釋放、航天器對(duì)接等在描述機(jī)器人步行、機(jī)械手抓取與釋放、航天器對(duì)接等過(guò)程中過(guò)程中 , ,多體力學(xué)模型的拓樸結(jié)構(gòu)或自由度會(huì)由于部件多體力學(xué)

40、模型的拓樸結(jié)構(gòu)或自由度會(huì)由于部件相接觸而變化相接觸而變化 , ,這樣的力學(xué)系統(tǒng)被稱作變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)。這樣的力學(xué)系統(tǒng)被稱作變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)。研究變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多剛體系統(tǒng)的根底是合理簡(jiǎn)化接觸研究變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多剛體系統(tǒng)的根底是合理簡(jiǎn)化接觸 / /碰碰撞問(wèn)題。撞問(wèn)題。對(duì)變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多剛體系統(tǒng)的研究已深入到三維接觸、計(jì)對(duì)變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多剛體系統(tǒng)的研究已深入到三維接觸、計(jì)入摩擦的斜碰撞等問(wèn)題。入摩擦的斜碰撞等問(wèn)題。在三維接觸在三維接觸 / /碰撞問(wèn)題中碰撞問(wèn)題中 , , 遠(yuǎn)比二維接觸復(fù)雜。遠(yuǎn)比二維接觸復(fù)雜。相當(dāng)一局部多體系統(tǒng)的理論建模導(dǎo)致微分代數(shù)方程。非相當(dāng)一局部多體系統(tǒng)的理論建模導(dǎo)致微分代數(shù)方程。非線性微分代數(shù)方程的

41、數(shù)值求解仍存在許多問(wèn)題線性微分代數(shù)方程的數(shù)值求解仍存在許多問(wèn)題 , ,成為制成為制約復(fù)雜多體系動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真可靠性的關(guān)鍵。約復(fù)雜多體系動(dòng)力學(xué)數(shù)值仿真可靠性的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)建模實(shí)驗(yàn)建模旨在確定系統(tǒng)中一些難以由理論分析得到的旨在確定系統(tǒng)中一些難以由理論分析得到的復(fù)雜因素復(fù)雜因素 , ,如系統(tǒng)阻尼、磁懸浮軸承剛度、如系統(tǒng)阻尼、磁懸浮軸承剛度、約束和支撐處的間隙、摩擦等約束和支撐處的間隙、摩擦等 機(jī)械動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)建模機(jī)械動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)建模聯(lián)合建模聯(lián)合建模對(duì)于線性時(shí)不變系統(tǒng)對(duì)于線性時(shí)不變系統(tǒng) , ,基于有限元和實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析基于有限元和實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析的聯(lián)合建模方法已實(shí)用化的聯(lián)合建模方法已實(shí)用化 , ,但工程實(shí)踐仍有許

42、多問(wèn)但工程實(shí)踐仍有許多問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。題需要進(jìn)一步研究。隨著系統(tǒng)尺度不斷減小隨著系統(tǒng)尺度不斷減小 , ,對(duì)模型的精度要求提高對(duì)模型的精度要求提高 , ,但更精細(xì)的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)相當(dāng)困難。但更精細(xì)的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)相當(dāng)困難。對(duì)于線性時(shí)變系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、時(shí)滯系統(tǒng)對(duì)于線性時(shí)變系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、時(shí)滯系統(tǒng) , ,理論理論與實(shí)驗(yàn)聯(lián)合建模的研究還很少與實(shí)驗(yàn)聯(lián)合建模的研究還很少 , ,對(duì)模型修正準(zhǔn)那么對(duì)模型修正準(zhǔn)那么及模型可靠性的研究幾乎空白。及模型可靠性的研究幾乎空白。 機(jī)械動(dòng)力學(xué)聯(lián)合建模機(jī)械動(dòng)力學(xué)聯(lián)合建模機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分析析1 .動(dòng)力學(xué)分析與控制的一體化動(dòng)力學(xué)分析與控制的一體化在智能化機(jī)電產(chǎn)品

43、中在智能化機(jī)電產(chǎn)品中 ,機(jī)、電、磁等子系統(tǒng)必然相互作機(jī)、電、磁等子系統(tǒng)必然相互作用用 ,系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與控制也必然相互耦合。目前系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與控制也必然相互耦合。目前 ,在這一在這一層次上的研究大多是用經(jīng)典方法分析一些線性子系統(tǒng)的層次上的研究大多是用經(jīng)典方法分析一些線性子系統(tǒng)的耦合問(wèn)題耦合問(wèn)題 ,自頂向下的設(shè)計(jì)也限于線性系統(tǒng)。自頂向下的設(shè)計(jì)也限于線性系統(tǒng)。在局部研究中在局部研究中 ,已采用描述函數(shù)等工具刻劃非線性環(huán)節(jié)已采用描述函數(shù)等工具刻劃非線性環(huán)節(jié)的基波行為的基波行為 ,但利用非線性動(dòng)力學(xué)近代方法的設(shè)計(jì)尚很但利用非線性動(dòng)力學(xué)近代方法的設(shè)計(jì)尚很少。少。針對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)在非線性、控制器、作動(dòng)器方面

44、的特針對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)在非線性、控制器、作動(dòng)器方面的特點(diǎn)點(diǎn),開(kāi)展大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、自頂向下設(shè)計(jì)方開(kāi)展大系統(tǒng)理論、系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、自頂向下設(shè)計(jì)方法及軟件將是今后的重要任務(wù)。法及軟件將是今后的重要任務(wù)。機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分析析2 .高維時(shí)變系統(tǒng)與參激振動(dòng)高維時(shí)變系統(tǒng)與參激振動(dòng)日趨高速、輕柔的機(jī)構(gòu)必須采用快時(shí)變、多自由日趨高速、輕柔的機(jī)構(gòu)必須采用快時(shí)變、多自由度動(dòng)力系統(tǒng)模型來(lái)描述度動(dòng)力系統(tǒng)模型來(lái)描述 ,其行為相當(dāng)復(fù)雜。其行為相當(dāng)復(fù)雜。為了改善高速柔性機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性為了改善高速柔性機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性 ,機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)主動(dòng)控制正引起人們重視主動(dòng)控制正引起人們重視 ,采用壓電傳感

45、器和作動(dòng)采用壓電傳感器和作動(dòng)器控制柔性機(jī)構(gòu)運(yùn)行中的振動(dòng)逐漸成為一個(gè)研究器控制柔性機(jī)構(gòu)運(yùn)行中的振動(dòng)逐漸成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。熱點(diǎn)?？鞎r(shí)變系統(tǒng)的一個(gè)突出特征是參激振動(dòng)快時(shí)變系統(tǒng)的一個(gè)突出特征是參激振動(dòng) ,人們對(duì)其人們對(duì)其認(rèn)識(shí)還很不充分認(rèn)識(shí)還很不充分 ,研究方法也多限于自由度數(shù)很少研究方法也多限于自由度數(shù)很少的系統(tǒng)。的系統(tǒng)。機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分析析3 .3 .高維非線性系統(tǒng)的大范圍動(dòng)力學(xué)高維非線性系統(tǒng)的大范圍動(dòng)力學(xué)人們對(duì)單自由度非線性系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)已有了比較深人們對(duì)單自由度非線性系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)已有了比較深入和全面的認(rèn)識(shí)。入和全面的認(rèn)識(shí)。對(duì)于多自由度非線性系統(tǒng)對(duì)于多自由度非線性系統(tǒng) , ,認(rèn)識(shí)

46、那么多限于某一方認(rèn)識(shí)那么多限于某一方面。例如面。例如 , ,單參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)的低余維分叉行為單參數(shù)變化時(shí)系統(tǒng)的低余維分叉行為 , ,限定從零初始狀態(tài)出發(fā)的系統(tǒng)長(zhǎng)期動(dòng)力學(xué)等。限定從零初始狀態(tài)出發(fā)的系統(tǒng)長(zhǎng)期動(dòng)力學(xué)等。在機(jī)械動(dòng)力學(xué)范疇在機(jī)械動(dòng)力學(xué)范疇 , ,考察不同初始狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期考察不同初始狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)長(zhǎng)期動(dòng)力學(xué)影響的研究還很少。動(dòng)力學(xué)影響的研究還很少。依靠解析或半解析方法只可能局部地解決這類問(wèn)題。依靠解析或半解析方法只可能局部地解決這類問(wèn)題。只有開(kāi)展高效、可靠的數(shù)值計(jì)算方法和結(jié)果表示手只有開(kāi)展高效、可靠的數(shù)值計(jì)算方法和結(jié)果表示手段才有可能面對(duì)實(shí)際問(wèn)題。段才有可能面對(duì)實(shí)際問(wèn)題。4.4.具有控制時(shí)滯

47、的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)具有控制時(shí)滯的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)隨著控制速度提高隨著控制速度提高 , ,以及結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)日趨輕柔引起的高以及結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)日趨輕柔引起的高階彈性模態(tài)效應(yīng)階彈性模態(tài)效應(yīng) , ,各類控制器和作動(dòng)器的時(shí)滯已成為影各類控制器和作動(dòng)器的時(shí)滯已成為影響系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能、甚至導(dǎo)致敏系統(tǒng)失穩(wěn)的重要因素。響系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能、甚至導(dǎo)致敏系統(tǒng)失穩(wěn)的重要因素。由于時(shí)滯動(dòng)力系統(tǒng)具有無(wú)限維解空間由于時(shí)滯動(dòng)力系統(tǒng)具有無(wú)限維解空間 , ,研究其局部和全研究其局部和全局動(dòng)力學(xué)特性非常困難。局動(dòng)力學(xué)特性非常困難。對(duì)于時(shí)滯機(jī)械系統(tǒng)對(duì)于時(shí)滯機(jī)械系統(tǒng) , ,已有研究主要集中在給定因設(shè)計(jì)參已有研究主要集中在給定因設(shè)計(jì)參數(shù)條件下的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

48、和分叉。數(shù)條件下的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析和分叉。該領(lǐng)域懸而未決的問(wèn)題很多。其中該領(lǐng)域懸而未決的問(wèn)題很多。其中 , ,如何研究系統(tǒng)全局如何研究系統(tǒng)全局特性以及如何利用時(shí)滯改善系統(tǒng)性能或許是最引人注目特性以及如何利用時(shí)滯改善系統(tǒng)性能或許是最引人注目的問(wèn)題。的問(wèn)題。機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分析析5.智能控制系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)智能控制系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)復(fù)雜非線性系統(tǒng)的傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制技術(shù)受到精確建復(fù)雜非線性系統(tǒng)的傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制技術(shù)受到精確建模困難、控制理論欠缺等困擾模困難、控制理論欠缺等困擾 ,短期內(nèi)很難有革命短期內(nèi)很難有革命性的突破。因此性的突破。因此 ,人們對(duì)基于人工智能的建模與控人們對(duì)基于人工智能的建模與控

49、制技術(shù)寄予很高期望。制技術(shù)寄予很高期望。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模 ,運(yùn)用模糊邏輯、基因算法等進(jìn)運(yùn)用模糊邏輯、基因算法等進(jìn)行最優(yōu)控制特別適用于具有強(qiáng)非線性和不確定因素行最優(yōu)控制特別適用于具有強(qiáng)非線性和不確定因素的復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。的復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)分析析1 .控制分叉控制分叉控制分叉的根本思想是控制分叉的根本思想是 :在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)控制參數(shù)節(jié)控制參數(shù) ,當(dāng)系統(tǒng)接近分叉時(shí)破壞分叉條件當(dāng)系統(tǒng)接近分叉時(shí)破壞分叉條件 ,越越過(guò)分叉后再恢復(fù)控制參數(shù)。過(guò)分叉后再恢復(fù)控制參數(shù)。這種控制可用于抑制轉(zhuǎn)子跨臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng)這種控制可用于

50、抑制轉(zhuǎn)子跨臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng) ,減減小切削顫振小切削顫振 ,還可推廣到許多機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)還可推廣到許多機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程控制。程控制。使用中的主要困難是使用中的主要困難是 :要通過(guò)大量數(shù)值計(jì)算事先深要通過(guò)大量數(shù)值計(jì)算事先深入了解非線性系統(tǒng)的瞬態(tài)過(guò)程。入了解非線性系統(tǒng)的瞬態(tài)過(guò)程。機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)控機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)控制制2 .2 .控制混沌控制混沌控制混沌是非線性科學(xué)與工程相結(jié)合的一個(gè)控制混沌是非線性科學(xué)與工程相結(jié)合的一個(gè)研究熱點(diǎn)。研究熱點(diǎn)。對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)來(lái)說(shuō)對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)來(lái)說(shuō) , ,以下幾方面的研究頗具以下幾方面的研究頗具實(shí)際意義實(shí)際意義 :(1 ):(1 )用最低代價(jià)消除系統(tǒng)的有害用最低代價(jià)消

51、除系統(tǒng)的有害混沌運(yùn)動(dòng)混沌運(yùn)動(dòng) ; (2 ); (2 )在振動(dòng)機(jī)械中實(shí)現(xiàn)具有足在振動(dòng)機(jī)械中實(shí)現(xiàn)具有足夠魯棒性的混沌運(yùn)動(dòng)夠魯棒性的混沌運(yùn)動(dòng) ; (3 ); (3 )將混沌運(yùn)動(dòng)穩(wěn)將混沌運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定到指定的周期運(yùn)動(dòng)上定到指定的周期運(yùn)動(dòng)上 ; (4); (4)利用混沌運(yùn)動(dòng)利用混沌運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)快速轉(zhuǎn)遷。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)快速轉(zhuǎn)遷。機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)控機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)控制制3 .3 .周期運(yùn)動(dòng)的鎮(zhèn)定周期運(yùn)動(dòng)的鎮(zhèn)定實(shí)踐中實(shí)踐中 , ,人們期望機(jī)械系統(tǒng)所產(chǎn)生的周期運(yùn)人們期望機(jī)械系統(tǒng)所產(chǎn)生的周期運(yùn)動(dòng)未必有足夠的穩(wěn)定性裕度動(dòng)未必有足夠的穩(wěn)定性裕度 , ,甚至是不穩(wěn)定甚至是不穩(wěn)定的。這時(shí)的。這時(shí) , ,需要對(duì)周期運(yùn)動(dòng)進(jìn)行鎮(zhèn)定

52、。需要對(duì)周期運(yùn)動(dòng)進(jìn)行鎮(zhèn)定。線性時(shí)不變系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)鎮(zhèn)定問(wèn)題歸結(jié)為線性時(shí)不變系統(tǒng)的周期運(yùn)動(dòng)鎮(zhèn)定問(wèn)題歸結(jié)為系統(tǒng)極點(diǎn)配置系統(tǒng)極點(diǎn)配置 , ,已比較成熟。已比較成熟。近期研究側(cè)重于非線性系統(tǒng)不穩(wěn)定周期運(yùn)動(dòng)近期研究側(cè)重于非線性系統(tǒng)不穩(wěn)定周期運(yùn)動(dòng)的鎮(zhèn)定。例如的鎮(zhèn)定。例如 : :對(duì)繩線衛(wèi)星的鎮(zhèn)定。對(duì)繩線衛(wèi)星的鎮(zhèn)定。 機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)控機(jī)械動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)控制制機(jī)械的損傷和強(qiáng)度理論機(jī)械的損傷和強(qiáng)度理論機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷和強(qiáng)度理論機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷和強(qiáng)度理論結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度理論和壽命預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度理論和壽命預(yù)測(cè)機(jī)械強(qiáng)度可靠性理論與試驗(yàn)技術(shù)機(jī)械強(qiáng)度可靠性理論與試驗(yàn)技術(shù)系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析與監(jiān)控機(jī)

53、械結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析與監(jiān)控現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論空間連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)空間連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)平面、空間彈性機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)平面、空間彈性機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)平面、空間間隙機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)平面、空間間隙機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)新型高副機(jī)構(gòu)的理論與應(yīng)用新型高副機(jī)構(gòu)的理論與應(yīng)用空間連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)空間連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)基于混沌理論和控制的機(jī)構(gòu)學(xué)新理論基于混沌理論和控制的機(jī)構(gòu)學(xué)新理論和新方法和新方法典型零部件設(shè)計(jì)理論和方法典型零部件設(shè)計(jì)理論和方法滑動(dòng)軸承穩(wěn)定性的主動(dòng)控制理論和技術(shù)滑動(dòng)軸承穩(wěn)定性的主動(dòng)控制理論和技術(shù)動(dòng)靜壓混合軸承設(shè)計(jì)的理論和方法動(dòng)靜壓混合軸承設(shè)計(jì)的理論和方法

54、轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論、方法與控制磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論、方法與控制彈性潤(rùn)滑理論與軸承動(dòng)力學(xué)耦合的軸承動(dòng)力彈性潤(rùn)滑理論與軸承動(dòng)力學(xué)耦合的軸承動(dòng)力學(xué)分析學(xué)分析齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法側(cè)隙可調(diào)試式變齒厚平面蝸桿傳動(dòng)側(cè)隙可調(diào)試式變齒厚平面蝸桿傳動(dòng)磁流體密封設(shè)計(jì)理論和方法磁流體密封設(shè)計(jì)理論和方法新型齒輪傳動(dòng)空間嚙合理論和方法新型齒輪傳動(dòng)空間嚙合理論和方法3、現(xiàn)代設(shè)計(jì)理、現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法論和方法并行設(shè)計(jì)有專題并行設(shè)計(jì)有專題并行設(shè)計(jì)的技術(shù)特征并行設(shè)計(jì)的技術(shù)特征 并行設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)并行設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)有專題系統(tǒng)設(shè)計(jì)有專題

55、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法系統(tǒng)設(shè)計(jì)的的主要研究方向系統(tǒng)設(shè)計(jì)的的主要研究方向現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué) 功能設(shè)計(jì)功能設(shè)計(jì)功能分析功能分析功能設(shè)計(jì)的原理和方法功能設(shè)計(jì)的原理和方法模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)模塊化系統(tǒng)的分類模塊化系統(tǒng)的分類模塊化設(shè)計(jì)的方法和步驟模塊化設(shè)計(jì)的方法和步驟模塊化設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵技術(shù)模塊化設(shè)計(jì)理論和關(guān)鍵技術(shù)模塊化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)模塊化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與趨勢(shì) 現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué) 組合化組合化/ /系列化系列化/ /模塊化設(shè)計(jì)模塊

56、化設(shè)計(jì)的理論和方法的理論和方法組合化組合化/ /系列化系列化/ /模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)根本理論和方法根本理論和方法模塊劃分的根本理論和方法模塊劃分的根本理論和方法模塊綜合的根本理論和方法模塊綜合的根本理論和方法組合化組合化/ /系列化系列化/ /模塊化設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)支持環(huán)境和工具支持環(huán)境和工具價(jià)值工程價(jià)值工程價(jià)值工程的工作程序價(jià)值工程的工作程序價(jià)值工程的理論、技術(shù)和方法價(jià)值工程的理論、技術(shù)和方法 質(zhì)量功能配置質(zhì)量功能配置系統(tǒng)的質(zhì)量功能配置過(guò)程及其特點(diǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量功能配置過(guò)程及其特點(diǎn) 質(zhì)量功能配置的理論、方法方法和關(guān)鍵技術(shù)質(zhì)量功能配置的理論、方法方法和關(guān)鍵技術(shù)反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)反求工程技術(shù)的

57、研究對(duì)象反求工程技術(shù)的研究對(duì)象反求工程技術(shù)的研究特點(diǎn)反求工程技術(shù)的研究特點(diǎn)反求工程技術(shù)的相關(guān)理論和研究方法反求工程技術(shù)的相關(guān)理論和研究方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué) 綠色設(shè)計(jì)有專題綠色設(shè)計(jì)有專題綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)綠色設(shè)計(jì)的特點(diǎn)綠色設(shè)計(jì)的理論和關(guān)鍵技術(shù)綠色設(shè)計(jì)的理論和關(guān)鍵技術(shù)綠色設(shè)計(jì)的開(kāi)展綠色設(shè)計(jì)的開(kāi)展 模糊設(shè)計(jì)模糊設(shè)計(jì)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)；模糊可靠性設(shè)計(jì)；模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)；模糊可靠性設(shè)計(jì)；模糊控制設(shè)計(jì)；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模模糊控制設(shè)計(jì)；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊專家系統(tǒng)糊專家系統(tǒng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué) 面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)面向?qū)?/p>

58、象的設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮姆治觯幻嫦驅(qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)；面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮姆治?；面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)；面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)；面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)；面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的應(yīng)用工業(yè)造型設(shè)計(jì)工業(yè)造型設(shè)計(jì) 工業(yè)造型設(shè)計(jì)的特征工業(yè)造型設(shè)計(jì)的特征工業(yè)造型設(shè)計(jì)根本方法工業(yè)造型設(shè)計(jì)根本方法工業(yè)造型設(shè)計(jì)開(kāi)展新動(dòng)向工業(yè)造型設(shè)計(jì)開(kāi)展新動(dòng)向 現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué) 并行設(shè)計(jì)、并行設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、異地設(shè)計(jì)的理論和方法網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、異地設(shè)計(jì)的理論和方法過(guò)程協(xié)調(diào)過(guò)程協(xié)調(diào)資源配置資源配置任務(wù)管理任務(wù)管理沖突處理沖突處理組織結(jié)構(gòu)組織結(jié)構(gòu)支持技術(shù)支持技術(shù)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法

59、之一 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué) 大批量定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論和方法大批量定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論和方法現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之一 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué) 有限元法有限元法 有限元法的應(yīng)用及現(xiàn)狀有限元法的應(yīng)用及現(xiàn)狀智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)有專題智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)有專題優(yōu)化設(shè)計(jì)有專題優(yōu)化設(shè)計(jì)有專題最優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)狀與未來(lái)最優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)狀與未來(lái)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之二現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之二 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)智能設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、仿生設(shè)計(jì)智能設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、仿生設(shè)計(jì)理論和方法理論和方法仿生演化設(shè)計(jì)理論和方法專題仿生演化設(shè)計(jì)理論和方法專題優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法專題優(yōu)化設(shè)計(jì)理

60、論和方法專題智能設(shè)計(jì)理論和方法專題智能設(shè)計(jì)理論和方法專題模擬仿真和虛擬設(shè)計(jì)有專題模擬仿真和虛擬設(shè)計(jì)有專題現(xiàn)代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的重要文撐技術(shù)現(xiàn)代產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的重要文撐技術(shù)模擬仿真技術(shù)模擬仿真技術(shù) 模擬仿真技術(shù)的開(kāi)展模擬仿真技術(shù)的開(kāi)展工程數(shù)據(jù)庫(kù)工程數(shù)據(jù)庫(kù) 工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開(kāi)展動(dòng)向工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的開(kāi)展動(dòng)向 現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之二現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法之二 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可靠性設(shè)計(jì)可靠性設(shè)計(jì)機(jī)械可靠性、電子可靠性、軟件可靠性機(jī)械可靠性、電子可靠性、軟件可靠性平安設(shè)計(jì)平安設(shè)計(jì)平安設(shè)計(jì)的根本程序與方法；平安設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；平安設(shè)計(jì)的根本程序與方法；平安設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；結(jié)構(gòu)平安設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)平安設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)分析