序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇機械結(jié)構(gòu)論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

1．1系統(tǒng)工作原理及組成

電磁波電阻率隨鉆測量系統(tǒng)主要由發(fā)射天線、接收天線、電路倉體和對接結(jié)構(gòu)等幾大部分組成。天線系統(tǒng)采用“四發(fā)雙收”的方式和結(jié)構(gòu)，工具上端和下端各有2個發(fā)射天線，工具中部設(shè)有2個接收天線。工具側(cè)壁設(shè)有測量控制電路倉體，工具中心設(shè)有泥漿通道，兩端的公扣和母扣端有數(shù)據(jù)對接系統(tǒng)，用來實現(xiàn)與上下相鄰工具之間數(shù)據(jù)交換與供電的功能。電磁波電阻率隨鉆測量是一種重要的電阻率測井方法，在各種不同類型的鉆井液中都能夠進行測量。它的工作原理基于電磁波在穿越地層時產(chǎn)生的衰減和相位移。由于穿越不同的地層會導(dǎo)致產(chǎn)生不同的衰減和相位移，通過測量電磁波的衰減和相位移就可以確定地層的介電常數(shù)和電阻率。電磁波電阻率隨鉆測量系統(tǒng)就是利用這一原理，由發(fā)射線圈向地層發(fā)射電磁波，再由不同的接收線圈接收電磁波，根據(jù)接收到的電磁波的相位差和幅度比來確定地層的電阻率。

1．2技術(shù)難點

電磁波電阻率隨鉆測量系統(tǒng)受結(jié)構(gòu)尺寸的影響，設(shè)計空間小，機械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，強度和可靠性要求高，具有以下幾個主要的設(shè)計難點：

1）設(shè)計空間小，受工具直徑尺寸的限制，中心預(yù)留泥漿通道后，可供使用的空間極為有限，對機械設(shè)計工作帶來了很多的限制。

2）機械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，工具設(shè)有4個發(fā)射天線，2個接收天線，天線內(nèi)設(shè)有線圈，需要與控制電路進行連接通訊，整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

3）系統(tǒng)處于高溫高壓的工作環(huán)境下，并且要傳遞鉆壓和轉(zhuǎn)矩，對工具的強度和可靠性提出了很高的要求。

4）系統(tǒng)工作在流動的高壓泥漿中，系統(tǒng)內(nèi)部的電路控制系統(tǒng)和天線線圈需要進行隔離絕緣處理，對整個系統(tǒng)的密封性能提出了很高的要求。

1．3解決方案

針對系統(tǒng)機械設(shè)計中遇到的技術(shù)難點，經(jīng)過科學(xué)論證和反復(fù)試驗，提出了4點解決方案。

1）根據(jù)隨鉆工具軸向尺寸大、徑向空間小的特點，充分利用空間，精簡結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。

2）在系統(tǒng)機械設(shè)計中，避免出現(xiàn)導(dǎo)致強度儲備不足的薄弱環(huán)節(jié)，對強度薄弱的部位進行優(yōu)化改進，以減少應(yīng)力集中，增加強度儲備。

3）采用多重密封設(shè)計，密封圈采用耐高溫的橡膠材料，以避免橡膠高溫失效造成泄露。利用SolidWorks軟件設(shè)計平臺，設(shè)計完成的電磁波電阻率隨鉆測量系統(tǒng)

2中子孔隙度隨鉆測量系統(tǒng)

2．1系統(tǒng)工作原理及組成

中子孔隙度隨鉆測量系統(tǒng)工作時，由同位素中子源發(fā)出快中子，在地層運動過程中和地層中的各種原子核發(fā)生彈性散射，而逐漸損失能量、降低速度，成為熱中子。中子的減速長度L反映了孔隙度的大小，L越小，計數(shù)率越低，孔隙度越大。系統(tǒng)通過采集熱中子計數(shù)率，則可識別巖性并轉(zhuǎn)換為中子孔隙度。中子孔隙度隨鉆測量系統(tǒng)主要由中子發(fā)生器、中子檢測器、測控電路和數(shù)據(jù)對接系統(tǒng)組成。其中，中子發(fā)生器位于水眼中心，中子檢測器需要貼近井壁以便接收反射回來的中子，測控電路位于系統(tǒng)的側(cè)壁中，中心留有泥漿通道，系統(tǒng)兩端設(shè)有數(shù)據(jù)對接系統(tǒng)，用來實現(xiàn)相鄰系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通訊和功率的傳輸。

2．2技術(shù)難點

中子孔隙度隨鉆測量系統(tǒng)在機械設(shè)計中，受工作原理的需求、空間結(jié)構(gòu)的限制和安全方面的要求，具有3方面的設(shè)計難點。

1）中子發(fā)生器屬于放射性儀器，對系統(tǒng)減震性能要求高，如果減震保護機構(gòu)失效，中子發(fā)生器因振動產(chǎn)生破壞，放射性元素泄露會造成嚴重后果。

2）系統(tǒng)的工作原理要求中子檢測器貼近井壁，以便更好地接收反射回來的中子，縮短中子檢測器與井壁之間的距離，成為機械設(shè)計中的一個難點。

3）由上述可知，中子發(fā)生器發(fā)生破壞產(chǎn)生放射性元素泄露會導(dǎo)致嚴重后果，因此需要對中子發(fā)生器安裝部位設(shè)計特殊的保護措施，即便中子發(fā)生器發(fā)生破壞也能保證放射性元素不會外泄，而是保存在安全密閉空間內(nèi)，確保施工安全。

2．3解決方案

綜合分析上述技術(shù)難點，經(jīng)過科學(xué)論證和測試實驗，提出了如下解決方案：

1）中子發(fā)生器安裝部分減震方案采用彈簧減震和橡膠減震相結(jié)合的減震方式，利用彈簧進行軸向減震，利用橡膠墊進行徑向減震，充分利用兩者的優(yōu)點，以達到最好的減震效果。

2）在工具的外表面設(shè)計一個“凸臺”來作為中子檢測器的安裝位置，“凸臺”與工具相比直徑較大，與井壁的距離更小，能更好地貼近井壁接收反射中子。

3）在中子發(fā)生器安裝機構(gòu)的設(shè)計中，采用多重密封的方式，利用高壓密封連接器進行功率和數(shù)據(jù)的傳輸，確保中子發(fā)生器發(fā)生破壞后放射性元素不會發(fā)生泄露。

3數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計

在DRLWD隨鉆測井系統(tǒng)中，除了電磁波電阻率隨鉆測量系統(tǒng)和中子孔隙度隨鉆測量系統(tǒng)之外，還包含有泥漿發(fā)電機和無線隨鉆測量系統(tǒng)（MWD），泥漿發(fā)電機負責給上述系統(tǒng)提供電能，MWD充當數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，以壓力脈沖的方式將隨鉆測量的信息實時傳輸?shù)降孛?，為鉆井工程師提供決策參考。在上述各系統(tǒng)之間，需要一套數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)功率和信號的傳輸，將各個獨立的子系統(tǒng)串聯(lián)起來成為一個整體的綜合測井系統(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對能否準確實時地將測量信息完整傳輸至地面起著至關(guān)重要的作用，在DRLWD系統(tǒng)中扮演著“動脈血管”的角色。

3．1技術(shù)難點

數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)需要井下各個系統(tǒng)在機械連接的同時實現(xiàn)電連接，同時實現(xiàn)功率和信號的傳輸。因為隨鉆儀器的連接都在井口來完成，這意味著數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的接觸環(huán)境比較惡劣，對連接系統(tǒng)的可靠性有著很高的要求。另外，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)工作在高溫高壓強振動的鉆井環(huán)境中，所以對數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了很高的要求。

3．2解決方案

綜合考慮各方面影響因素，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在設(shè)計中采用特制的四芯旋轉(zhuǎn)連接器和多重密封保護措施。

1）特制的四芯旋轉(zhuǎn)連接器使系統(tǒng)在傳輸功率的同時，能夠保證信號數(shù)據(jù)的同步快速傳輸。

2）特殊設(shè)計的密封保護結(jié)構(gòu)確保系統(tǒng)在隨鉆儀器機械連接的同時自動實現(xiàn)電連接，且能保證鉆井過程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。

3）傳輸系統(tǒng)中包含一種“預(yù)先導(dǎo)向機構(gòu)”，該機構(gòu)的作用是在儀器之間進行螺紋連接時，預(yù)先進行定位導(dǎo)向，實現(xiàn)“未接觸先導(dǎo)向”，確保數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)能準確無誤地實現(xiàn)接通，并保護其中的四芯旋轉(zhuǎn)連接器不會因為上扣過程中的錯位或振動而發(fā)生破壞。

4結(jié)論

1）隨鉆測井儀器由于受到設(shè)計空間小、高溫高壓強振動等不利工作環(huán)境的影響，給機械設(shè)計工作帶來了極大的不利因素。因此在設(shè)計中，應(yīng)利用軸向尺寸大的特點，在不影響強度的前提下充分利用空間，為機械設(shè)計工作創(chuàng)造條件。

2）隨鉆測井儀器因其系統(tǒng)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)修長等特點，被形象地比喻成“圓珠筆”。在機械設(shè)計中，利用三維設(shè)計軟件的虛擬裝配、干涉檢查等功能，可使結(jié)構(gòu)觀察和分析更為直接，設(shè)計者能夠及早方便地發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的缺陷。參數(shù)化虛擬設(shè)計改善了零部件的設(shè)計方法，提高了設(shè)計靈活性，使隨鉆儀器的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計更為科學(xué)合理。

篇(2)

符合人機工程學(xué)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，是最近十幾年來所大力提倡的；人機工程學(xué)以人、機、環(huán)境三要素為核心，考慮到工業(yè)造型設(shè)計技術(shù)和藝術(shù)，美觀、大方、適用、實用是始終追求的目標。

2艦船指控設(shè)備結(jié)構(gòu)型式的演變

自20世紀50年代開始，我國艦船指控設(shè)備完成了由機電指揮儀向數(shù)字化綜合指控設(shè)備的演變，設(shè)備從以模擬計算機為主轉(zhuǎn)變成以微型數(shù)字計算機為主。下面介紹指控設(shè)備上一些主要器件、部件和結(jié)構(gòu)型式的演變。

2.1顯示器的演變

目前，CRT顯示器已被液晶顯示器和LCD顯示器替代。由于工作原理不同，液晶顯示器、LCD顯示器與CRT顯示器有明顯的性能差異，較圓滿地解決了CRT顯示器無法克服的在體積、重量、功耗、環(huán)保和電磁輻射等方面的缺點。

2.2計算機的演變

早期艦船用計算機的結(jié)構(gòu)形式是：各插件模塊通過槽口固定于開放式插件框架中，自帶的楔形鎖緊裝置與槽口兩側(cè)壁緊固，其后部的電連接器通過盲插方式與印制大底板上的電連接器鏈接，大底板上的輸入輸出信號通過專用的轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接。現(xiàn)在取而代之的是全密封、全加固的抗惡劣環(huán)境加固機，不僅體積小、重量輕，而且具有良好的抗振、散熱、電磁防護能力。

2.3功能部件的演變

鼠標、鍵盤、觸摸屏等通用的功能逐漸被集成為全加固模塊，通過預(yù)留接口與外部設(shè)備聯(lián)系。尺寸被嚴格定義，實現(xiàn)了模塊標準化、通用化設(shè)計。這類模塊多采用整體設(shè)計和加工工藝，如真空釬焊、整體鑄造和整體機加等，具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，既能減輕重量，又保證模塊有良好的適應(yīng)性。

2.4整機結(jié)構(gòu)型式的演變

顯示器、計算機和功能模塊的進步，導(dǎo)致了整機在重量、體積上都有了大幅度的下降，造型變得更加時尚、美觀。由于各類模塊標準化、通用化的實現(xiàn)，整機設(shè)計變得快捷、方便，在爭取任務(wù)和任務(wù)立項時，根據(jù)特定的需求，短時間內(nèi)可提供初步的技術(shù)方案，確定外形尺寸和重量等指標。表1給出了不同時期指控設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式。

3幾個關(guān)鍵技術(shù)問題的現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，指控設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容發(fā)生了較大的變化，不再有非線性齒輪、劈錐、傳動鏈這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)，剩下的是臺、柜造型、面板設(shè)計、殼體鑄造等。臺、柜、箱及其各層次設(shè)備已實現(xiàn)標準化、通用化和系列化。整機內(nèi)部小到插件模塊、通用模塊、專用模塊，大到顯示器、計算機都實現(xiàn)了全加固設(shè)計，并通過嚴格的應(yīng)力篩選試驗，整機必須按國軍標要求參加例行試驗，通過抗振、散熱和電磁兼容能力測試。結(jié)構(gòu)設(shè)計及其可靠性測試方法和手段逐漸成熟，但也存在一些問題。

3.1隔振減振設(shè)計

隔振減振設(shè)計主要還是遵循傳統(tǒng)的方法進行，以定性設(shè)計為主。即，對結(jié)構(gòu)件做個初步的靜力分析后，再根據(jù)使用環(huán)境和經(jīng)驗乘上一個安全系數(shù)，在設(shè)計階段難以充分考慮動態(tài)激勵帶來的影響。設(shè)備的抗振能力主要靠環(huán)境試驗來驗證。這種設(shè)計方法帶來的問題是：

1)由于無法準確把握設(shè)備內(nèi)部重量及分布，臺、柜、箱在設(shè)計上普遍存在剛強度整體有余、局部不足的問題。雖然在振動、沖擊試驗中也能發(fā)現(xiàn)一些問題，諸如在某個頻段振動超標，在哪個頻點共振幅值最大等，但不能具體定位，也不能準確評估共振帶來的影響；

2)設(shè)備的重量和幾何重心的位置，是在總裝完成后靠稱量才能最終確定，所以，通常是選擇具有一定承載范圍的減震器，在使用過程中需對承載量進行調(diào)節(jié)，給用戶帶來一定的麻煩。

3.2熱設(shè)計

現(xiàn)役的指控設(shè)備從機箱到臺、柜基本上還是通過風機散熱，這是目前主流散熱方式。對于發(fā)熱量大的模塊，如加固機，除了要解決自身的散熱問題，還在臺、柜內(nèi)部設(shè)計專用風道，保證熱量快速排除。其弊病是會造成電磁干擾且噪聲較大；20世紀90年代，國外一些潛艇指控設(shè)備開始采用液冷散熱，這種通過泵產(chǎn)生的動力推動密閉裝置中液體的循環(huán)來實現(xiàn)散熱的方式，具有較高的效率，且噪聲較小，缺點是成本較高。近年來，國內(nèi)也開始進行這方面的研究與試驗。由于現(xiàn)行的熱設(shè)計方法不能準確判斷臺、柜內(nèi)部氣流的走向，故無法實現(xiàn)對設(shè)備從芯片到整機實施有效的溫度控制，僅僅是根據(jù)總功耗、單個風機的風量以及熱源的位置來大略地確定風機的數(shù)量和進、出風口的位置，散熱效率不高。

3.3電磁兼容設(shè)計

早期的純機械設(shè)備和機電設(shè)備幾乎不要做電磁兼容試驗，然而，隨著軍械電子化程度的迅速提高，越來越多的電路被裝入有限的空間，設(shè)備內(nèi)外電磁信號縱橫交錯、密集重疊，功率分布不均勻；特別是電子戰(zhàn)，其基本著眼點就是奪取“制電磁權(quán)”。電磁兼容設(shè)計在現(xiàn)代指控系統(tǒng)中的重要性可見一斑。電磁兼容設(shè)計涉及電器和結(jié)構(gòu)等多個專業(yè)，綜合性很強。雖然電磁干擾主要是電子元器件及其分布的問題，但與它們安裝的位置、元器件屏蔽與密封的好壞、材料固有的屏蔽效能等緊密相關(guān)。經(jīng)過多年的研究并結(jié)合試驗，指控設(shè)備的電磁兼容設(shè)計已初具規(guī)模，并制定了一些設(shè)計規(guī)范。但是，由于設(shè)備內(nèi)部安裝的模塊較多，很難直觀地了解內(nèi)部的電磁環(huán)境，一些問題在設(shè)計階段很難被發(fā)現(xiàn)。而電磁兼容檢測試驗又是在設(shè)備出廠、功能調(diào)試完成后根據(jù)要求進行的，這時已到了研制的后期，等發(fā)現(xiàn)了問題，再針對超標項目實施解決方案，通常代價是昂貴的，會增加一些不期望的附加元器件。

4關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢

從上節(jié)中可以看到：

1)指控設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的研制任務(wù)量大、周期長、成本高；

2)隔振減振、散熱、電磁防護等關(guān)鍵技術(shù)的研究進入了瓶頸期，還停留在依靠經(jīng)驗或以往環(huán)境試驗結(jié)果類比、亦或有限的公式估算上。置身于21世紀，這種設(shè)計方法已無法適應(yīng)現(xiàn)代國防對產(chǎn)品快速、可靠、經(jīng)濟的要求。三維設(shè)計技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展與推廣，為這些研究內(nèi)容的突破提供了有力支持。它們與傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計方法的融合，將有助于提高研制效率，推動機械結(jié)構(gòu)設(shè)計從定性到定性與定量相結(jié)合的轉(zhuǎn)變。

4.1三維設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)由二維向三維的轉(zhuǎn)變可以說是革命性的，設(shè)計者借助計算機將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為可視的、可修改、可分析的實體模型，為新產(chǎn)品研發(fā)、仿真分析及后續(xù)的演示帶來諸多方便。1)三維設(shè)計可以直觀地反映整機內(nèi)部各單元的裝配關(guān)系，避免產(chǎn)生干涉等錯誤。

2)三維軟件的參數(shù)化設(shè)計技術(shù)特別適于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件局部特征修改的快速設(shè)計。以機柜殼體為例，對于同一規(guī)格的不同機柜，殼體大部分設(shè)計特征是通用的，不同主要表現(xiàn)為：兩側(cè)壁上橫向加強筋和走線凸臺的高度位置，導(dǎo)銷支架、前橫梁支架安裝位置以及后橫梁的高度位置。如果利用三維軟件參數(shù)化建模工具，在殼體三維模型構(gòu)建過程中使用變量來控制上述特征的位置尺寸和約束關(guān)系，根據(jù)不同的機柜需求編輯這些參數(shù)，即可得到具有相似拓撲結(jié)構(gòu)的殼體。

3)隨著艦船裝備量的加大，用戶對設(shè)備的重量提出了嚴格要求。在設(shè)計階段通過指定材質(zhì)，可快速預(yù)測出整機的重量，避免了整機裝配完成后再進行減重或配重處理。

4)根據(jù)臺、柜、箱內(nèi)部的重量分布，可較準確地地計算出設(shè)備的幾何重心，并以此為依據(jù)確定隔振器的大小和安裝位置，逐步實現(xiàn)由選擇隔振器到定制隔振器的轉(zhuǎn)變。

5)建立產(chǎn)品常用件、標準件數(shù)據(jù)庫，在新產(chǎn)品設(shè)計時可直接調(diào)用，節(jié)省了人力、物力，避免了重復(fù)勞動。

6)仿真分析和演示系統(tǒng)需要三維模型的支持。以仿真為例，在國外設(shè)計和分析通常分屬不同的部門，設(shè)計者考慮的是功能的實現(xiàn)，分析人員則是負責對設(shè)計的合理性和準確性做出評估。有了三維模型，分析人員可直接在三維模型上進行簡化，開展分析，保證設(shè)計與仿真同步進行。

4.2基于仿真分析的隔振減振設(shè)計

仿真技術(shù)的引入，在方案論證階段有助于快速了解整機的振動特性以及對外載的響應(yīng)情況，為決策提供支持；在設(shè)計過程中能及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，盡量做到結(jié)構(gòu)合理、加工量少、材料利用率高，在保證抗振能力的前提下，實現(xiàn)輕量化設(shè)計。國內(nèi)很多研究機構(gòu)和高校都開展了這項工作，并取得了良好的效果。應(yīng)用較廣泛的結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真軟件有很多，如ANSYS、UGNX、ABAQUS等。建議組織專人開展這項研究，掌握模塊、機箱和整機各層次設(shè)備的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，提高指控設(shè)備機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的競爭力。

4.3基于仿真分析的熱設(shè)計

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，指控設(shè)備集成化程度不斷提高，單位體積內(nèi)產(chǎn)生的熱量不斷增加，而有效的散熱面積卻相對減少；一些發(fā)熱量較大的功率器件和組件的熱設(shè)計問題日顯突出。如何有效降低傳熱路徑上的熱阻成為急待解決的問題，這需要可靠性高且工程化強的熱仿真軟件的支持。目前已廣泛應(yīng)用的計算機輔助熱設(shè)計軟件有FLUENT，ANSYS，ICEPAK等。這類軟件可在短時間內(nèi)獲得復(fù)雜熱分析方案的模擬結(jié)果，及時對元器件的布局、傳熱路徑的設(shè)計是否合理做出判斷。

4.4基于仿真分析的電磁兼容設(shè)計

相對抗振和散熱，艦船領(lǐng)域的電磁兼容仿真研究更是鮮見。直到近年才有一些成熟的電磁兼容仿真分析軟件被引入國內(nèi)，如SEMCAD、EMC-A、IE3D-SI等，它們從電磁兼容三要素(干擾源、耦合路徑、接收器)出發(fā)，與實際工程緊密結(jié)合，通過建立干擾源、接收器與多種傳輸路徑的數(shù)學(xué)模型來模擬傳導(dǎo)、輻射、屏蔽等電磁干擾現(xiàn)象，并提供發(fā)射機和接收機的端口庫、濾波器庫、頻譜信號庫、屏蔽材料庫等，可在研制過程中對板卡、模塊和臺柜等各層次設(shè)備及設(shè)備間的抗干擾設(shè)計做出評估，便于及早發(fā)現(xiàn)問題，減少試驗階段的整改。

5結(jié)束語

篇(3)

關(guān)鍵詞：上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人 青島大學(xué)碩士開題報告范文 青島論文 開題報告

一、 選題的目的和意義

據(jù)統(tǒng)計,我國60 歲以上的老年人已有1.12 億。伴隨老齡化過程中明顯的生理衰退就是老年人四肢的靈活性不斷下降，進而對日常的生活產(chǎn)生了種種不利的影響。此外，由于各種疾病而引起的肢體運動性障礙的病人也在顯著增加，與之相對的是通過人工或簡單的醫(yī)療設(shè)備進行的康復(fù)理療已經(jīng)遠不能滿足患者的要求。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，這個特殊群體已得到更多人的關(guān)注，治療康復(fù)和服務(wù)于他們的產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量也在相應(yīng)地提高，因此服務(wù)于四肢的康復(fù)機器人的研究和應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景。

目前世界上手功能康復(fù)機器人的研究出于剛起步狀態(tài)，各種機器人產(chǎn)品更是少之又少，在國內(nèi)該領(lǐng)域中尚處于空白狀態(tài)，臨床應(yīng)用任重而道遠，因此對手功能康復(fù)機器人的研究有廣闊的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)意義。

目前大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備存在以下一些問題：康復(fù)訓(xùn)練過程中，缺乏對關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)速度的觀測和康復(fù)力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復(fù)治療過程的力位信息和康復(fù)效果不能建立起有效地評價。本課題針對以上問題，采用氣動人工肌肉驅(qū)動的手指康復(fù)訓(xùn)練機器人實現(xiàn)手指康復(fù)訓(xùn)練的多自由度運動，不僅降低了設(shè)備成本，更重要的是提高了系統(tǒng)對人類自身的安全性和柔順性，且具有體積小，運動的強度和速度易調(diào)整等特點。

課題的研究思想符合實際國情和康復(fù)機器人對系統(tǒng)柔順性、安全性、輕巧性的高要求 。它將機器人技術(shù)應(yīng)用于患者的手部運動功能康復(fù)，研究一種柔順舒適、可穿戴的手功能康復(fù)機器人，輔助患者完成手部運動功能的重復(fù)訓(xùn)練，其輕便經(jīng)濟、穿卸方便，尤其適于家庭使用，既可為患者提供有效的康復(fù)訓(xùn)練，又不增加臨床醫(yī)療人員的負擔和衛(wèi)生保健。

綜上所述，氣動人工肌肉驅(qū)動手指康復(fù)訓(xùn)練機器人的設(shè)計是氣壓驅(qū)動與機器人技術(shù)相結(jié)合在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的新應(yīng)用，具有重要的科學(xué)意義。

二、 國內(nèi)外研究動態(tài)

2.1 國外研究動態(tài)

美國是研究氣動肌肉機構(gòu)最多的國家，主要集中在大學(xué)。

華盛頓大學(xué)的生物機器人實驗室從生物學(xué)角度對氣動肌肉的特性作了深入研究，從等效做功角度建模，并進行失效機理分析，制作力假肢和仿人手臂用于脊椎反射運動控制研究。

vanderbilt 大學(xué)認知機器人實驗室(cognitive robotics lab, crl)研制了首個采用氣動肌肉驅(qū)動的爬墻機器人，并應(yīng)用于驅(qū)動智能機器人(intelligent soft-arm control, isac)的手臂。

伊利諾伊大學(xué)香檳分校的貝克曼研究所對圖像定位的5自由度soft arm 機械手采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行高精度位置控制和軌跡規(guī)劃。亞利桑那州立大學(xué)設(shè)計了并聯(lián)彈簧的新結(jié)構(gòu)氣動肌肉驅(qū)動器，可以同時得到收縮力和推力，并與工業(yè)界合作開發(fā)了多種用于不同部位肌肉康復(fù)訓(xùn)練的小型醫(yī)療設(shè)備。

英國salford 大學(xué)高級機器人研究中心對氣動肌肉的應(yīng)用作了長期的系統(tǒng)研究，開發(fā)了用于核工業(yè)的操作手、靈巧手、仿人手臂以及便攜式氣源和集成化氣動肌肉，目前正在研究10 自由度的下肢外骨骼以及仿人手的遠程控制。

法國國立應(yīng)用科學(xué)學(xué)院(instituted national dissidences appliqués, insa)研究了氣動肌肉的動靜態(tài)性能和多種控制策略，目前正在研制新型驅(qū)動源的人工肌肉以及在遠程醫(yī)療上的應(yīng)用。

比利時布魯塞爾自由大學(xué)制作了新型的折疊式氣動肌肉用于驅(qū)動兩足步行機器人，實現(xiàn)了運動控制。

日本bridgestone 公司在rubber tauter 之后又發(fā)明了多種不同結(jié)構(gòu)的氣動肌肉。德國festoon 公司發(fā)明了適合工業(yè)應(yīng)用的氣動肌腱fluidic muscle，壽命可達1000萬次以上，同時還對氣動肌肉的應(yīng)用作了許多令人耳目一新的工作。英國shadow 公司研制了目前世界上最先進的仿人手。美國的kinetic muscles 公司與亞利桑那州立大學(xué)合作開發(fā)了多種用于肌肉康復(fù)訓(xùn)練的小型醫(yī)療設(shè)備。

lilly采用基于滑動模的參數(shù)自適應(yīng)控制策略，實現(xiàn)了單氣動肌肉驅(qū)動的關(guān)節(jié)位置控制。

2.2 國內(nèi)研究動態(tài)

自20 世紀90 年代以來，我國陸續(xù)開始了氣動肌肉的研究。

北京航空航天大學(xué)的宗光華較早開始氣動肌肉的研究，分析了其非線性特性、橡膠管彈性及其自身摩擦對驅(qū)動模型的影響，并應(yīng)用于五連桿并聯(lián)機構(gòu)，通過剛度調(diào)節(jié)實現(xiàn)柔順控制。

上海交通大學(xué)的田社平等運用零極點配置自適應(yīng)預(yù)測控制、非線性逆系統(tǒng)控制以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，實現(xiàn)單自由度關(guān)節(jié)的快速、高精度位置控制。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的王祖溫等分析了氣動肌肉結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能的影響、氣動肌肉的靜動態(tài)剛度特性以及與生物肌肉的比較，提出將氣動肌肉等效為變剛度彈簧，設(shè)計了氣動肌肉驅(qū)動的具有4 自由度的仿人手臂、外骨骼式力反饋數(shù)據(jù)手套和6 足機器人，采用輸入整形法解決關(guān)節(jié)階躍響應(yīng)殘余震蕩問題。

北京理工大學(xué)的彭光正等先后進行了單根人工肌肉、單個運動關(guān)節(jié)以及3 自由度球面并聯(lián)機器人的位置及力控制，采用了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多種智能控制算法，并設(shè)計了6 足爬行機器人和17 自由度仿人五指靈巧手。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)氣動中心的隋立明博士也通過實驗得到了氣動人工肌肉的一個更簡潔的修正模型和經(jīng)驗公式并對兩根氣動人工肌肉組成的一個簡單關(guān)節(jié)系統(tǒng)進行實驗建模和采用位置閉環(huán)的控制方法進一步驗證氣動人工肌肉的模型。

上海交通大學(xué)的林良明也對氣動人工肌肉的軌跡學(xué)習控制進行了仿真研究給出了學(xué)習的收斂性的初步結(jié)論為下一步的學(xué)習控制奠定了基礎(chǔ)。其中田社平通過對氣動人工肌肉收縮在頻率域上的數(shù)學(xué)模型并對它的結(jié)構(gòu)及其靜動態(tài)特性進行了理論分析建立了相應(yīng)的靜態(tài)力學(xué)方程。

2003年付大鵬等，以機械手抓取物體為分析對象，采用矩陣法來描述機械手的運動學(xué)和動力學(xué)問題，以四階方陣變換三維空間點的齊次坐標為基礎(chǔ)，將運動、變換和映射與矩陣計算聯(lián)系起來建立了機械手的運動數(shù)學(xué)模型，并提出了機械手運動系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的新方法，這種方法對機械手的精密設(shè)計和計算具有普遍適用意義。

2005年車仁煒，呂廣明，陸念力對5自由度的康復(fù)機械手進行了動力學(xué)分析，將等效有限元的方法應(yīng)用到開式的5自由度的康復(fù)機械手的動力分析中，這種方法比傳統(tǒng)的分析方法建模效率高、簡單快捷，極其適合現(xiàn)代計算機的發(fā)展，的除了機械臂的動力響應(yīng)曲線，為機械手的優(yōu)化設(shè)計及控制提供理論依據(jù)。

2008年北京聯(lián)合大學(xué)張麗霞，楊成志根據(jù)拿取非規(guī)則物品的任務(wù)要求，采用轉(zhuǎn)動機構(gòu)和連桿機構(gòu)相結(jié)合，設(shè)計了五指型機器手，手指彎曲電機與指間平衡電機耦合驅(qū)動，實現(xiàn)了機器手的多角度張開、抓握運動方式,對實用型仿人機器手的機構(gòu)設(shè)計有參考意義。

2009年楊玉維等人對輪式懸架移動2連桿柔性機械手進行了動力學(xué)研究與仿真，。采用經(jīng)典瑞利.里茲法和浮動坐標法描述機械手彈性變形與參考運動間的動力學(xué)耦合問題， 綜合利用拉格朗日原理和牛頓.歐拉方程并在笛卡爾坐標系下，以矩陣、矢量簡潔的形式構(gòu)建了該移動柔性機械手系統(tǒng)的完整動力學(xué)模型并進行仿真。

2009年羅志增，顧培民研究設(shè)計了一種單電機驅(qū)動多指多關(guān)節(jié)機械手，能夠很好的實現(xiàn)靈巧、穩(wěn)妥的抓取物體，這個機械手共有4指12個關(guān)節(jié)。每個手指有3個指節(jié)，由兩個平行四邊形的指節(jié)結(jié)構(gòu)確保手指末端做平移運動，這種設(shè)計方案很好的實現(xiàn)了控制簡單、抓握可靠的目的。

從目前來看，國內(nèi)對氣動人工肌肉的研究仍處于剛起步的階段。有關(guān)氣動人工肌肉的研究與國外還有相當?shù)牟罹鄬鈩尤斯ぜ∪庵械脑S多問題，還沒有進行深入的研究。此外，采用氣動人工肌肉作為機器人驅(qū)動器的研究還不成熟。

三、 主要研究內(nèi)容和解決的主要問題

目前大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備存在以下一些問題:康復(fù)訓(xùn)練過程中，缺乏對關(guān)節(jié)位置、關(guān)節(jié)速度的觀測和康復(fù)力的柔順控制，安全性能有待提高;大多數(shù)手功能康復(fù)設(shè)備沒有拇指的參與;感知功能差，對康復(fù)治療過程的力位信息和康復(fù)效果不能建立起有效地評價。為此，課題主要研究內(nèi)容：設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，易于穿戴，并且安全、柔順、低成本，使用方便的氣動手功能康復(fù)設(shè)備。對氣動手指康復(fù)系統(tǒng)進行機構(gòu)運動學(xué)分析、用mat lab軟件對康復(fù)訓(xùn)練機器人的康復(fù)治療過程的力位信息進行仿真分析。

要實現(xiàn)上述的目標，系統(tǒng)中需要著重解決的關(guān)鍵技術(shù)有：

(1)基于已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人外骨骼機械手機械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計，對手指康復(fù)訓(xùn)練方法分析和提煉。 主要包括：人手部的手指彎曲抓握動作分析，氣壓驅(qū)動關(guān)節(jié)機構(gòu)自由度的優(yōu)化配置。使機械手能夠?qū)崿F(xiàn)手指的彎曲、物體的抓握等手部癱瘓患者不能實現(xiàn)的動作。

(2)對機器人機械機構(gòu)的運動學(xué)分析。主要包括：氣壓驅(qū)動的手指關(guān)節(jié)外骨骼機械機構(gòu)的運動學(xué)分析。

(3)機器人機構(gòu)的力位信息仿真。主要包括：用mat lab軟件進行機器人氣壓驅(qū)動終端的力位信息 仿真。

根據(jù)總體方案設(shè)計以及工作量的要求，外附骨骼機械手系統(tǒng)是上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人的一部分，本文主要是研究手指康復(fù)機械系統(tǒng)運動學(xué)、動力學(xué)分析工作。

四、論文工作計劃與方案

論文工作計劃安排：

2010年9月——2011年6月準備課題階段：

主要工作：學(xué)習當今最先進的機器人設(shè)計技術(shù);學(xué)習用matlab軟件進行計算仿真及優(yōu)化，查閱國內(nèi)外的資料，對康復(fù)機械手作初步了解。

2011年7月——2011年9月課題前期階段

主要工作：課題方案設(shè)計，擬寫開題報告，開題。

2011年10月——2012年7月課題中期階段

主要工作：開始具體課題研究工作，根據(jù)已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人外骨骼機械手機械結(jié)構(gòu)部分設(shè)計，對手指康復(fù)訓(xùn)練方法分析和提煉。研究手指康復(fù)機械系統(tǒng)運動學(xué)、動力學(xué)分析工作。

2012年8月——2012年12月課題后期階段

主要工作：對手指康復(fù)機器人進行模擬仿真，對設(shè)計進行優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上進一步完善課題。

2013年1月——2013年4月結(jié)束課題階段

主要工作：整理相關(guān)資料，撰寫論文，準備進行畢業(yè)論文答辯。

2013年5月——2013年6月論文答辯階段

主要工作方案：

1. 完成學(xué)位課與非學(xué)位課學(xué)習的同時，進行市場調(diào)研，對手指康復(fù)機械手作初步了解。

2. 查閱資料，了解氣動手指康復(fù)機器人的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。

3. 分析已有上肢康復(fù)訓(xùn)練機器人外骨骼機械手機械結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計。

4. 對現(xiàn)有手指康復(fù)訓(xùn)練方法設(shè)計進行分析和提煉，分析其優(yōu)缺點。

5. 開始具體設(shè)計工作。

篇(4)

協(xié)會深刻認識到，在這輪全球性金融危機和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大潮中，行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整實施越早，轉(zhuǎn)型升級就能越快。作為為下游行業(yè)提供加工裝備的縫制機械行業(yè)，實施結(jié)構(gòu)調(diào)整的核心就是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整和產(chǎn)品技術(shù)的升級，通過調(diào)整和升級去滿足下游行業(yè)的發(fā)展需求。而行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向就是發(fā)展智能、高效的機電一體化縫制設(shè)備，實現(xiàn)節(jié)能、省人工；產(chǎn)品技術(shù)的升級就是提升產(chǎn)品的技術(shù)和質(zhì)量發(fā)展水平，推動產(chǎn)品由中低端向中高端升級，提高市場競爭力和品牌影響力。為此，近年來，協(xié)會抓住發(fā)展機電一體化高效縫制機械這條產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整主線不動搖，推動行業(yè)步入增量取代存量的發(fā)展新周期，實現(xiàn)了行業(yè)平穩(wěn)復(fù)蘇和持續(xù)發(fā)展，取得了較為明顯的調(diào)整成效。

一、多管齊下引導(dǎo)行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向

機電一體化方向快速調(diào)整

1. 通過編制《行業(yè)“十二五”科技開發(fā)指南》，明確將光機電一體化技術(shù)應(yīng)用研究列為“十二五”關(guān)鍵領(lǐng)域，將高效電腦平縫機、電子花樣機等設(shè)備列為優(yōu)先研發(fā)項目，引導(dǎo)企業(yè)向光機電一體化產(chǎn)品方向傾斜。

2. 通過協(xié)會主辦的國際展會鼓勵企業(yè)展示機電一體化新品。協(xié)會將2011、2013CISMA展會主題分別定為“質(zhì)量、效益、綠色”和“品質(zhì)、效率、智能”，通過舉行優(yōu)秀新產(chǎn)品評選，以新產(chǎn)品獲獎等級來適當減免企業(yè)參展攤位費用的舉措進行資金獎勵，支持鼓勵企業(yè)創(chuàng)新和展示高效、環(huán)保的縫制設(shè)備。如，在CISMA2013優(yōu)秀新產(chǎn)品評選中，獲獎的52個產(chǎn)品100%為機電一體化新產(chǎn)品。據(jù)協(xié)會對參力CISMA2013的40家骨干整機企業(yè)展示的產(chǎn)品進行初步統(tǒng)計顯示，機電一體化產(chǎn)品的展示比重已經(jīng)由2011年的60%快速提升至 2013年的90%。

3. 定期舉辦行業(yè)機電一體化技術(shù)交流和《機電一體化技術(shù)研究與創(chuàng)新優(yōu)秀論文》征文與評選表彰活動。自2011起，協(xié)會依托電子電控專業(yè)委員會工作，每年舉辦機電一體化技術(shù)交流，組織行業(yè)科技人員開展技術(shù)交流；連續(xù)舉辦了兩屆機電論文征文與評選表彰活動，征集論文上百篇，其中40余篇優(yōu)秀論文被推薦至各類核心及國家學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。較好的發(fā)揮了促進電控技術(shù)研究和交流提升的目的。

4. 在國家發(fā)改委《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》等產(chǎn)業(yè)政策層面，積極將“機電一體化高效節(jié)能縫制機械”列為優(yōu)先和鼓勵發(fā)展目錄，發(fā)揮了重要的產(chǎn)業(yè)調(diào)控和政策導(dǎo)向作用。

通過以上工作引導(dǎo)和推動，行業(yè)近年來產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，機電一體化產(chǎn)品占比大幅提升。據(jù)協(xié)會2013年最新行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，機電一體化高效節(jié)能縫制機械總產(chǎn)量占工業(yè)縫制機械總量的比例已由2009年的10%提升到目前的49%；平、包、繃等大宗主導(dǎo)產(chǎn)品中機電一體化產(chǎn)品占比由2009年的15%提升到目前的55%。其中，電腦平縫機2013年總產(chǎn)量高達270萬臺，同比猛增80%，首次超過機械型普通平縫機產(chǎn)量。

二、以實施行業(yè)科技支撐計劃項目為著力點

推動產(chǎn)品技術(shù)升級

為促進行業(yè)產(chǎn)品技術(shù)升級，創(chuàng)造具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品，提升行業(yè)整體技術(shù)發(fā)展水平，在中輕聯(lián)的組織領(lǐng)導(dǎo)下，協(xié)會2008年聯(lián)合骨干企業(yè)向國家科技部申報了《高效節(jié)能縫制設(shè)備》國家科技支撐計劃項目，該項目于2010年正式批準立項實施。三年來，參與典型高效節(jié)能縫制設(shè)備課題研究的主要企業(yè)均已完成了各自負責的高性能電腦平縫機、電子花樣機和電控上袖機的整機產(chǎn)品試制、定型及示范生產(chǎn)線的建設(shè)。參與伺服控制系統(tǒng)課題研究的主要企業(yè)均已各自建成具備標準軟硬件接口及靈活定制功能的多軸縫制設(shè)備電控系統(tǒng)開發(fā)平臺，完成了典型產(chǎn)品的測試、定型、優(yōu)化，建成了年生產(chǎn)能力1萬臺以上高性能多軸縫制機械伺服控制系統(tǒng)生產(chǎn)示范線。

經(jīng)攻關(guān)成果聯(lián)合測試，高效電腦平縫機可實現(xiàn)5000針/分鐘，電子花樣機可實現(xiàn)2800針/分鐘、電子上袖機可實現(xiàn)3500針/分鐘的最高縫紉速度，產(chǎn)品平均節(jié)電30%，效率提升20%以上，機器噪音、振動等各項主要技術(shù)性能指標完全達到了國外先進技術(shù)水平。同時，該課題還累計14篇，申請專利16項，計算機軟件著作權(quán) 4項，開發(fā)完成面向電子套接機的運動學(xué)及動力學(xué)仿真分析軟件1套，縫制機械參數(shù)化設(shè)計軟件1套，完成制定行業(yè)標準8項，參與制修訂國際標準1項，國家標準2項。

通過組織實施行業(yè)科技支撐計劃項目，各參與企業(yè)累計配套投入科研資金近1200萬元，購置了一批先進高精密的試驗儀器與設(shè)備，培養(yǎng)了一批既有實踐經(jīng)驗又有豐富理論知識的青年科技人才，科研成果在提升各企業(yè)自身科研技術(shù)實力的同時，也通過新產(chǎn)品的市場配套和示范推廣，有力帶動了整個行業(yè)的技術(shù)發(fā)展水平。如，北京大豪公司在課題研發(fā)過程推出的HSC高壓閉環(huán)系統(tǒng)、綿陽58所的HDSC全伺服系統(tǒng)、鮑麥克斯公司的MT系列多軸伺服系統(tǒng)、中捷股份公司W(wǎng)R系列系統(tǒng)在國內(nèi)外市場上配套電子套結(jié)機、花樣機、曲折縫、鎖眼機、自動縫制單元等機器累計逾4萬多臺，創(chuàng)造產(chǎn)值近10億元人民幣，有效填補了行業(yè)中高端縫制設(shè)備電控系統(tǒng)領(lǐng)域的空白。

目前該課題已經(jīng)結(jié)題并進入全面驗收環(huán)節(jié)，協(xié)會下步重點組織做好科研成果的行業(yè)示范和推廣，加快行業(yè)高效節(jié)能縫制設(shè)備的全面升級和更新?lián)Q代。

三、以實施產(chǎn)品質(zhì)量提升工程為抓手打造

篇(5)

施肥機的開題報告 機械自動化在機械制造中的運用

1.機械自動化簡介

機械自動化,即不借助任何人力的操作或者干擾,完全依照機械自身來對工作進行一系列步驟的完成.機械的自動化在企業(yè)的加工生產(chǎn)中有著極為重要的意義,機械的自動化可加快生產(chǎn)原料加工處理的速度,真正實現(xiàn)節(jié)約人力,提高生產(chǎn)效率的目的.與傳統(tǒng)的機械制造方式相比,機械自動化具有提升產(chǎn)品質(zhì)量、加快產(chǎn)品更新、降低成產(chǎn)成本的優(yōu)勢,對于有效縮短機械產(chǎn)品的制造周期,并提升機械制造水平起到了較大的推動作用.就當前的機械自動化技術(shù)應(yīng)用來看,雖然尚未實現(xiàn)其在機械制造過程中的全面推進,但其對機械制造水平提升的顯著效果已經(jīng)越發(fā)凸顯,因此,在未來的發(fā)展過程中,機械自動化必將在更大范圍內(nèi)進行改革和應(yīng)用,以更好的滿足機械制造需求,并實現(xiàn)我國工業(yè)化水平的不斷提升.

2.機械自動化在機械制造中的應(yīng)用研究

機械自動化起初是被應(yīng)用在冷加工的批量生產(chǎn)與制作中,直到20世紀中后期,才逐漸建立起可變性自動化系統(tǒng),為機械自動化在市場中的應(yīng)用打下了基礎(chǔ),也提高了機械制造業(yè)在市場中的適應(yīng)能力和靈敏度.企業(yè)必須清楚他們自身生產(chǎn)發(fā)展的條件和需求,以此為參考,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用機械自動化技術(shù),我國的機械制造行業(yè)正在逐步邁向集成化、智能化、虛擬化與柔性化,計算機集成制造也與之聯(lián)系起來,計算機在機械制造中的集成技術(shù)已成為機械領(lǐng)域未來發(fā)展的重要趨勢之一.機械自動化在機械制造中的相關(guān)應(yīng)用為：

2.1.集成化在機械制造中的應(yīng)用

對于機械自動化的實現(xiàn),主要通過計算機來完成,因此,在機械自動化的實施過程中,需要實現(xiàn)集成化以滿足機械制造需求.計算機集成化主要表現(xiàn)為計算機輔助設(shè)計、計算機測試、數(shù)控加工、柔性制造工藝等,通過將這些內(nèi)容實現(xiàn)集中化,可以有效提升機械制造水平,而在此過程中,還可以通過過程重組、系統(tǒng)精簡的方法實現(xiàn)機械自動化發(fā)展.此外,還可以加強計算機網(wǎng)絡(luò)及工程數(shù)據(jù)庫的建立,以將機械制造過程中的主要內(nèi)容與生產(chǎn)經(jīng)營活動相結(jié)合,實現(xiàn)機械制造過程的不斷優(yōu)化,從而進一步提升機械生產(chǎn)效率,并不斷促使企業(yè)創(chuàng)新機械制造技術(shù),加強新產(chǎn)品研發(fā),以不斷提升機械產(chǎn)品質(zhì)量,實現(xiàn)其市場競爭力的不斷提升.

2.2.智能化在機械制造中的應(yīng)用

機械智能化應(yīng)用是人工與智能技術(shù)相融合、貫通、作用而成的,是模擬技術(shù)專家的智力,來替代專家在原本的機械制造中需要完成的工作.智能化在機械制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在,其是將機械制造技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動化技術(shù)相互融合在一起而成的一種人工智能化系統(tǒng).將智能化運用在機械制造中,可實現(xiàn)系統(tǒng)的自主思考、自主判斷、自主決定等一系列智能化的行為.在未來的發(fā)展過程中,智能化發(fā)展已經(jīng)成為機械制造的一種趨勢,這樣不僅能夠提升機械制造效率,提升市場競爭力,同時還能夠加強新技術(shù)的研發(fā)及新設(shè)備的應(yīng)用,從而實現(xiàn)工業(yè)化水平的整體提升.

機械自動化在機械制造中的運用參考屬性評定

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2.3.柔性自動化在機械制造中的應(yīng)用

機械制造中應(yīng)用柔性自動化系統(tǒng)是十分重要的,機械在擁有智能化的條件下,還應(yīng)具有一定的應(yīng)變能力.只有機械制造企業(yè)具有優(yōu)良的應(yīng)變能力,才能適應(yīng)社會各種需求,并且能夠根據(jù)當前的科技發(fā)展和市場變化及時對生產(chǎn)的機械結(jié)構(gòu)和功能進行控制和調(diào)整.柔性自動化在機械制造中的應(yīng)用可使其生產(chǎn)的商品更有效的適應(yīng)市場的變化,在市場分析的前提下,對內(nèi)部組織來進行優(yōu)化的改良.

2.4.數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)是實現(xiàn)機械制造自動化的根基,數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用是通過使用計算機程序設(shè)置來實現(xiàn)的,即用計算機來編寫生產(chǎn)制造中的各種程序.運用計算機編寫機械生產(chǎn)中的各種程序可使機械制造業(yè)的生產(chǎn)力在很大程度上得到提高.

2.5.虛擬化在機械制造中的應(yīng)用

虛擬化制造技術(shù)是一種綜合性系統(tǒng)技術(shù),虛擬化是由多媒體技術(shù)、機械制造工藝、人工智能、信息技術(shù)等多種學(xué)科相互構(gòu)成的.現(xiàn)代機械制造技術(shù)加入了CAD、CAPP等機械制造工藝和計算機作圖技術(shù),其可以對機械設(shè)計圖迅速的進行修改,摒棄了重新在做一次新圖的麻煩.在機械制造過程中應(yīng)用虛擬化制造技術(shù)來對機械制造活動進行模擬分析,可有效發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的各種問題,并予以解決,這種技術(shù)能夠有效地提高機械制造成功率、降低研發(fā)成本、提高企業(yè)的生產(chǎn)競爭力.

3.結(jié)束語：

機械自動化技術(shù)的成功應(yīng)用是企業(yè)科技水平提高的重要表現(xiàn),其不僅僅帶動了企業(yè)的市場競爭力的提高,也為企業(yè)的產(chǎn)品制造打下了堅硬的基礎(chǔ).機械自動化技術(shù)的應(yīng)用,可大大提高機械生產(chǎn)的工作效率,是產(chǎn)品質(zhì)量和勞動效率的良好把控手段,其不僅僅減少了機械生產(chǎn)的勞動力支出,也極大的縮短了生產(chǎn)時間、減少了生產(chǎn)成本.因此,在未來的發(fā)展過程中,應(yīng)當加強機械自動化技術(shù)研究,并將新技術(shù)持續(xù)應(yīng)用到機械制造過程中,從而實現(xiàn)機械化水平的不斷提升,并更好的滿足我國工業(yè)化發(fā)展需求.

參考文獻：

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[2]王紹平.機械自動化在機械制造中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家.2013(08)

篇(6)

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關(guān)鍵詞：工程管理專業(yè)；畢業(yè)設(shè)計；分組對比

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中圖分類號：G642477；F4079 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909(2012)04-0101-03

隨著近年來中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的不斷加大，社會對工程管理專業(yè)學(xué)生的需求也逐步擴大，這對工程管理專業(yè)來說既是挑戰(zhàn)也是機遇。江蘇大學(xué)該專業(yè)還處于初步發(fā)展和不斷完善的階段。辦出專業(yè)特色以適應(yīng)國家提出“卓越工程師”的規(guī)劃，培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求的工程管理人才，是教育工作者目前面臨的首要問題。文章通過對畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑的研究以加快該專業(yè)的發(fā)展，不斷提高該專業(yè)辦學(xué)水平，進而不斷提升學(xué)生的核心競爭力。

一、工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑的現(xiàn)狀

國內(nèi)工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計主要分為畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文兩種形式。畢業(yè)設(shè)計是按照類似土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式要求學(xué)生完成一套完整的建筑和結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計。由于大部分工程管理專業(yè)隸屬于土木工程學(xué)院，原有的師資結(jié)構(gòu)、建筑專業(yè)背景使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計選題時偏重建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計從工程項目的建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計著手進行工程概預(yù)算，甚至施工組織設(shè)計的全過程。但是，這種畢業(yè)設(shè)計雖然面面俱到卻沒有側(cè)重點，并且對工程管理專業(yè)學(xué)生而言，由于建筑工程管理專業(yè)與土木工程專業(yè)課程設(shè)置側(cè)重點不同，使工程管理專業(yè)的學(xué)生在做建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計時，存在知識結(jié)構(gòu)上的困難，最后導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計的實際效果不好，只能停留在淺顯的層面，甚至會出現(xiàn)很多抄襲、直接用軟件計算卻不知所以然的現(xiàn)象。這種畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑對建筑工程管理專業(yè)學(xué)生來說偏離了工程管理中的土木工程專業(yè)特點，使畢業(yè)論文偏向經(jīng)濟和管理，不利于學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中對四年所學(xué)專業(yè)知識和管理知識的綜合運用，同時對學(xué)生未來工作實際能力的鍛煉以及應(yīng)用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)效果甚微。

綜上所述，目前國內(nèi)工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計沒有真正考慮專業(yè)的特點，無法凸顯工程管理專業(yè)學(xué)生在施工管理、工程投標、企業(yè)管理等方面的管理特性。工

程管理專業(yè)應(yīng)是將建筑專業(yè)與管理相結(jié)合，在研究畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑時考慮以專業(yè)特點作為切入點，在充分把握畢業(yè)論文實現(xiàn)途徑原則的基礎(chǔ)上，提出了基于設(shè)計分組對比模式下的工程管理專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的實現(xiàn)途徑。

二、工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的實現(xiàn)途徑

（一）畢業(yè)論文實現(xiàn)途徑的原則

1. 專業(yè)性原則

工程管理專業(yè)本科畢業(yè)論文主要鍛煉學(xué)生在團隊協(xié)作模式下運用所學(xué)專業(yè)技術(shù)和規(guī)范，分析和解決工程項目招投標領(lǐng)域中相關(guān)問題的能力。

2. 技術(shù)性原則

畢業(yè)論文不同于調(diào)查報告、工作報告等其他應(yīng)用性文章，要求具有一定的技術(shù)性。畢業(yè)論文應(yīng)基于系統(tǒng)的基本理論和專業(yè)知識，通過整個項目招投標過程揭示工程管理專業(yè)的管理本質(zhì)及其深層次規(guī)律。畢業(yè)論文的計算既要強調(diào)中國工程招投標的現(xiàn)狀，還要深入分析在中國現(xiàn)有招投標模式下的清單計價與定額計價的差別，理解引起這些問題形成的深層次原因，以及重點掌握清單計價模式下應(yīng)該如何計算分部分項清單項目的綜合單價。

3. 創(chuàng)新性原則

畢業(yè)論文應(yīng)當體現(xiàn)學(xué)生的新思想、新觀點、新見解。工程管理專業(yè)的本科畢業(yè)論文過于強調(diào)理論的原創(chuàng)性顯然不現(xiàn)實，但可以在整個招投標的過程中考察學(xué)生應(yīng)對實際問題的應(yīng)變能力。以投標報價中的實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ)，運用已有理論和方法來研究招投標過程中的問題，得出個人見解。這樣就不難實現(xiàn)畢業(yè)論文的突破性和創(chuàng)新性。

4．實踐性原則

工程管理專業(yè)畢業(yè)論文的實現(xiàn)途徑應(yīng)貫徹理論聯(lián)系實際原則，體現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化為能力的要求，即在掌握所學(xué)專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上，認真調(diào)查各種管理實踐活動，分析研究發(fā)現(xiàn)的新問題、新方法，形成自己的觀點，做到從實踐中來，經(jīng)過理論提升，再指導(dǎo)實踐。

5．可行性原則

本科畢業(yè)論文實際上是一項實踐性的創(chuàng)新活動，其結(jié)果往往受到諸多主觀和客觀條件的限制。在實現(xiàn)環(huán)節(jié)，應(yīng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)理論功底，以及目前學(xué)校所擁有的實踐資源等實際情況，分析選題的可行性，力求選題是自己熟悉、感興趣、能發(fā)揮自身優(yōu)勢特長的方向。

（二）基于分組對比的畢業(yè)論文實現(xiàn)途徑

依據(jù)上述原則以及考慮到學(xué)校工程管理培養(yǎng)應(yīng)用型本科的定位，制定了基于分組對比模式下的畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑，其主要包括兩大設(shè)計部分。

1制定分組方案，對學(xué)生進行分組

通過實際模擬項目招投標過程中投標報價的標書分類對學(xué)生進行分組，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中定位，讓他們了解所做的設(shè)計工作在實際項目招投標過程中處于何種角色，進一步的體驗團隊協(xié)作的重要性。

首先依據(jù)工程投標文件編制［1-3］（包括商務(wù)標的編制、經(jīng)濟標的編制、技術(shù)標的編制）分組。

（1）選定1名投標小組組長，簽訂項目投標授權(quán)書（讓學(xué)生了解授權(quán)書寫作方法），授權(quán)其負責整個項目投標的進度和質(zhì)量。

（2）小組負責材料、設(shè)備詢價，包括：國內(nèi)采購建筑材料、設(shè)備的詢價，項目全部材料、機械臺班、工日計算匯總，編制綜合材料單價、綜合人工單價和綜合機械臺班單價。

篇(7)

關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床 制造強國 發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)中的一項核心技術(shù)，由數(shù)控機床組成的柔性化制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)機械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直備受制造業(yè)的關(guān)注，其設(shè)計、制造和應(yīng)用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業(yè)水平和競爭力。近年來，國內(nèi)機床設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展在市場需求旺盛的情況下，設(shè)備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設(shè)備和技術(shù)上并沒有進行很好的研究和技術(shù)儲備，在市場趨于平穩(wěn)的時期，我國的機床工業(yè)勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數(shù)控機床作為重點支持的產(chǎn)業(yè)項目，在發(fā)展規(guī)劃中明確了發(fā)展高速、高精度數(shù)控加工設(shè)備作為主要的支持發(fā)展方向，將提升裝備水平和核心技術(shù)放在重要的位置。

“機床是裝備制造業(yè)的工作母機，實現(xiàn)裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化，取決于我國的機床發(fā)展水平。振興裝備制造業(yè)，首先要振興機床工業(yè)，要大力發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床”。振興裝備制造業(yè)，機床工業(yè)需先行，這是一條經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律。在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，中國機床工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)銷兩旺，行業(yè)綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來，隨著我國國民經(jīng)濟實力的快速增長，我國制造業(yè)在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業(yè)化的中期階段，制造業(yè)仍然是國民經(jīng)濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業(yè)與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學(xué)技術(shù)怎樣進步，發(fā)展先進的制造業(yè)將是人類社會永恒的主題，制造業(yè)也將永遠是人類社會的‘首席產(chǎn)業(yè)’?！痹诋斀袷澜缟?，高度發(fā)達的制造業(yè)和先進的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家綜合經(jīng)濟實力和科技水平的最重要標志。制造業(yè)最重要的基礎(chǔ)是裝備制造業(yè)。現(xiàn)在我國已是制造業(yè)大國，但并不是制造業(yè)強國。目前我國的裝備制造業(yè)水平有限，以至于不能很好地滿足現(xiàn)代化機械生產(chǎn)的需要。而現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要方向體現(xiàn)在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業(yè)中的主導(dǎo)技術(shù)，這對于高速、高精度、低消耗的產(chǎn)品制造來說尤為重要。

數(shù)控機床是近展起來的具有廣闊發(fā)展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產(chǎn)品零部件生產(chǎn)設(shè)備――機床也相應(yīng)提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產(chǎn)品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內(nèi)燃機、軍工、汽車、船舶等行業(yè)需要的重要加工設(shè)備，尤其是高剛性、高精度、高穩(wěn)定性、高復(fù)合型的精密數(shù)控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業(yè)急需的關(guān)鍵設(shè)備。

“十一五”期間，國家對裝備制造業(yè)提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重點開發(fā)高檔數(shù)控機床，提升行業(yè)水平。自主開發(fā)高速精密臥式機床，研究其相關(guān)的設(shè)計和制造技術(shù)并取得突破，對國家在高端裝備領(lǐng)域擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力，將起到至關(guān)重要的影響。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對高速數(shù)控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務(wù)院召開常務(wù)會議審議并原則通過《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產(chǎn)業(yè)作為重點領(lǐng)域?qū)⒓辛α考涌焱七M，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)部部長馮飛預(yù)計，未來十年將是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的十年，到2020年，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占工業(yè)增加值比重可望達到20%以上。機床工業(yè)由于技術(shù)含量和工藝要求極高，屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)壁壘很高，無論在國內(nèi)還是全球范圍，行業(yè)格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業(yè)，而機械行業(yè)與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。下游行業(yè)每年固定資產(chǎn)投資中，約60%用于購買機械產(chǎn)品。設(shè)備工器具購置在固定資產(chǎn)投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩(wěn)定。因此在機床行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)中，固定資產(chǎn)投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速遠快于全社會平均增速水平。數(shù)控機床的需求來自于下游的機械行業(yè)固定資產(chǎn)投資，2011年汽車及零部件、航空航天設(shè)備、高速列車、軍工、電子信息、電力設(shè)備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業(yè)崛起，行業(yè)產(chǎn)能高速擴張，繼續(xù)帶動數(shù)控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創(chuàng)新勢頭將更為強勁，繼續(xù)帶動機械工業(yè)15%以上的增速。目前我國正處于重化工業(yè)化時期，這是超脫于經(jīng)濟短期波動、在近幾十年里對中國經(jīng)濟產(chǎn)生巨大影響的因素，對我國機械工業(yè)的發(fā)展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經(jīng)濟一樣，成為機械工業(yè)近30年來持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。所謂重化工業(yè)化時期，也就是工業(yè)化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟強國轉(zhuǎn)變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強勁，構(gòu)成了對機床市場尤其是數(shù)控機床的巨大需求。中國已經(jīng)超過德國，成為世界第一大機床市場。數(shù)控機床已成為機床消費的主流。預(yù)計2015年數(shù)控機床消費將超過60億美元，臺數(shù)將超過10萬臺。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：①平臺數(shù)字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復(fù)合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅(qū)動高性能控制。中高檔數(shù)控機床的比例會大幅增加，經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例不會有太大變化，而非數(shù)控的普通機床的需求將會大幅度減少。

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