机械产品概念设计及其方法综述

论述了概念设计的定义和内容，分析了国内外的发展动态；将机械系统和机械电子系统相对照，讨论了它们概念设计的内容和方法，论述了智能化概念设计的研究内容和方法，给出了计算机支持的设计模型。

机构学10年来主要研究成果和发展展望

1990年以来,中国机构学学术研讨会举行了7次。12年来中国机构学经历了一个较大发展。概括起来主要为加强了传统机构的基础研究,机构学与产品创新设计密切结合,融合高新技术开拓现代机构研究,推动机构学现代化。具体表现在深入开展传统机构的分析和综合理论研究;努力实现机构计算机辅助设计;大力推行机构系统和机械产品概念设计:深入开展机器人机构学及其工业应用研究;大力进行可控机构的分析和综合的研究;努力开展机构和机械动力学研究;大力推进机构学教学内容和体系改革等等。通过上述多方面的理论研究和实际应用,使中国机构学的理论水平和学术水平总体上说已处于世界先进水平。但是,基础研究的独创性和突破性研究成果还不够多。同时在实际应用方面与国际先进国家相比还有不小的差距。

机电一体化系统概念设计的基本原理

本文提出了机电一体化系统主要由广义执行机构子系统、信息处理及控制子系统、传感检测子系统组成。机电一体化系统从实质来说是现代化的机械系统。广义执行机构子系统由驱动元件和执行件（或执行机构）组成，用来传递动力、完成运动。信息处理及控制子系统由电子计算机来完成，传感检测子系统由传感器来实现，它们是现代机械系统重要的特征。由驱动元件和执行件（或执行机构）组成的广义执行机构子系统，是现代机械系统又一重要特征，构成了可控的传动和执行系统。由于三个子系统均以功能来划分，因此形成了较为合理的机电一体化系统的概念设计框架模型，有利于深入开展机电一体化的概念设计研究。

缝纫机创新设计的基本理论与方法

论述了缝纫机创新设计的重大意义,研究了缝纫机创新设计的基本理论与方法,提出了缝纫机创新设计的过程模型,详细阐述了缝纫机创新设计的几个层面:即缝纫工作原理的创新、缝纫工艺动作过程的创新、执行机构及其组合的创新。最后给出了缝纫机创新设计的评价指标体系及评价方法。

机构系统概念设计的基本内容

提出了机构系统概念设计的步骤 :( 1 )工艺动作过程的构思 ,这种构思方法主要有基于实例的改善、基本动作的综合和拟人化分析等几种 ;( 2 )将工艺动作过程实现动作分解 ,分解所得每个独立的动作称之为执行动作 ;( 3)选择或创新执行机构实现各个动作 ;( 4 )采用形态学矩阵方法构成多种机构系统 ;( 5 )通过综合评价得到综合最优的机构系统 .上述这种工艺 -动作 -机构的功能求解方法使机器概念设计与机构系统设计统一起来 .

基于多层推理机制的机械产品概念设计

将类比推理的方法与基于实例的方法相结合，建立了基于多层推理的机械产品概念设计系统、知识的表示，采用面向应用的规则方法，框架式的知识结构。该系统有自学习的能力，也可以由用户进行知识的更改和完善，用户界面良好。

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。

组合机构的基本特征和设计方法

机构选型和组合应用已成为机械运动方案设计重要内容,明确基本机构、机构组合、组合机构的结构特征和内涵将有利于机构系统设计深入研究。分析了原有各种对基本机构、机构组合、组合机构的定义所存在的问题。提出了对它们的新定义,澄清某些模糊概念。

机构学研究现状、发展趋势和应用前景

分析了机构学领域的研究现状，总结了机构学领域的发展趋势。在此基础上，讨论了机构学的应用前景。

可调节型函数生成机构的优化综合

提出了一种可调节型连续轨迹生成机构的优化综合方法。通过改变机架杆杆长来实现可调机构运动参数的调节。在可调机构生成不同的函数时都存在驱动曲柄与不含乱支缺陷的前提下使得函数生成机构的最大结构误差达到最小。在建立了机构优化综合的模型后采用改进遗传算法获取全局最优解。优化综合实例结果表明了所提出方案的有效性。

空间凸轮的两重包络法加工原理初探

所提出的两重包络加工方式是建立在两重包络理论基础上的，它可以实现对空间凸轮廓面的无理论误差重构。通过对两重包络法的加工过程的分析，比较了与其它非等价加工方式的不同之处。在此基础上建立了点刀位计算模型，研究了两种走刀方式并给出了各自对应的刀位序列计算程序。两重包络加工方式适应范围广，柔性强，特别适应于单件小批量生产。这种加工方式可作为等价加工方式和刀位补偿方式的有益补充，满足实际生产的需要。

机电一体化系统概念设计过程模型的研究

主要研究了机电一体化系统的概念设计。通过对机电一体化系统的组成的新认识和它的概念设计特点的分析 ,提出了基于功能 行为 结构模型的机电一体化系统概念设计过程模型。它将有助于推动由思维模型向计算模型的转换 ,实现计算机辅助概念设计的目标。

功能—运动行为—结构的概念设计模型及运动行为的多层表示

在机械运动系统概念设计中 ,引入运动行为层 ,给出了功能—运动行为—结构的设计模型。运动行为知识的多层表示使概念设计在多层次上产生新解 ,并使功能→运动行为→结构的推理过程实用化 ,最后给出了简单和复杂运动行为知识多层表示的示例。

可调节型连续轨迹生成机构的优化综合

提出一种可调节型连续轨迹生成机构的优化综合方法。在确定了可调节型双曲柄机构轨迹柔性的基础上 ,基于从动杆杆长结构误差建立机构的优化综合模型 ,采用改进遗传算法获取综合结果。从动杆杆长结构误差不仅计算便利 ,且能有效反映出实际生成的轨迹曲线与预期的理想轨迹曲线间的差异 ,避免了在两轨迹曲线上选取对应比较点的困难。改进遗传算法保证了获得全局最优解。综合实例结果表明了本方法的有效性。

现代机构学的研究内容和应用展望

本文提出，现代机构学的机构类型已由纯刚性件机构扩展为多种工作原理的广义机构，在机器构成上计算机信息处理与控制已成为机器的主要特征。机构和机器设计更加具有系统性和智能化，注重机构系统的动态设计。现代机构学由于多学科的交叉已形成各种各样崭新的机构学分支。现代机构学的出现将会有力地促进机电产品的创新设计和开发，并为科学技术的发展发挥独特的作用。

计算机辅助的机构运动行为知识表示及推理

知识源于人类对对象的分类能力。机械运动系统概念设计是一个功能→行为→结构的过程，本文在用属性及属性值的方式表示机构运动行为的基础上，提出了机构系统方案设计的匹配推理过程，并用ＢＮＦ形式和生成规则相结合的方法生成机构的运动行为知识。在此基础上，给出了生成行为知识的推理流程图，可以在计算机的辅助下表示机构的运动行为。最后以一个示例说明该方法的应用。

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。

广义概念设计的普遍性、内涵及理论基础的探索

广义设计普遍存在于自然科学与社会科学的各领域内 ,它是创造人为事物的开端 ,因此它是一种生产力 ,能够推动经济发展和社会进步。广义设计大致划分为概念设计和详细设计两个阶段。广义概念设计既要确定设计理念又要形成可行方案 ,其核心是创新 ,其意义尤为显著。要搞好概念设计必需具备多学科的理论知识和科学方法。创造性思维是概念设计进行创新的推动力。科学哲学原理是产生概念设计理念的有力武器。系统科学原理是追求概念设计综合最优的重要手段。人文科学是拓展概念设计思路的重要途径。美学是追求概念设计尽善尽美的有效工具。要重视概念设计并深入研究它的理论基础 ,才能把我国创新设计推向一个新的局面。

计算机辅助机械产品概念设计中几个关键问题

对机械产品概念设计的定义、内涵进行了畅述,分析了市场需求与产品功能之间的关系,研究了基于工艺动作过程的机械产品概念设计和基于动作基本特征的执行机构库的建立方法.对机械产品概念设计创新性的具体实施方法进行了探讨;研究了计算机辅助机械产品概念设计的关键框架,提出了机械产品概念设计应按机械基本特点建立功能求解模型和组成机械方案.

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 2