現(xiàn)代機器與裝備的機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計——特征溯源型綜合理論及應(yīng)用
定 價:150 元
- 作者:郭為忠,林榮富
- 出版時間:2023/11/1
- ISBN:9787030768179
- 出 版 社:科學出版社
- 中圖法分類:TH122
- 頁碼:288
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:B5
機構(gòu)構(gòu)型設(shè)計,亦稱構(gòu)型綜合或型綜合,是現(xiàn)代機器與裝備產(chǎn)品開發(fā)過程中概念設(shè)計階段最主要的任務(wù)。本書從機械運動功能入手,通過嚴格的數(shù)學證明,提出一套便于邏輯推演、適合概念設(shè)計階段現(xiàn)代機器與裝備機構(gòu)的創(chuàng)新構(gòu)思和設(shè)計的特征溯源型綜合理論與方法,主要內(nèi)容包括: 現(xiàn)代機器功能結(jié)構(gòu)與開發(fā)過程,基于任務(wù)需求的運動特征定義、提取、表達與分類,運動特征的運算法則與完備性證明,機構(gòu)末端至支鏈末端的特征溯源設(shè)計,支鏈末端至關(guān)節(jié)的特征溯源設(shè)計,關(guān)節(jié)特征的拓撲構(gòu)造,運動特征集聚方法與定性評價指標,面向復(fù)雜任務(wù)需求的特征溯源流程,以及應(yīng)用案例。
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目錄
前言
第一章緒論1
1.1正確認識現(xiàn)代機械和機器1
1.2機構(gòu)發(fā)展歷史及其應(yīng)用3
1.3機器與機構(gòu)的構(gòu)型綜合方法5
1.4本書內(nèi)容11
參考文獻13第二章現(xiàn)代機器的功能結(jié)構(gòu)與開發(fā)過程
21
2.1引言21
2.2現(xiàn)代機器的功能結(jié)構(gòu)21
2.2.1物理結(jié)構(gòu)21
2.2.2功能邏輯結(jié)構(gòu)23
2.2.3復(fù)雜機器的功能邏輯結(jié)構(gòu)24
2.3現(xiàn)代機器的產(chǎn)品開發(fā)過程24
2.3.1機械產(chǎn)品開發(fā)一般過程24
2.3.2機器運動方案設(shè)計27
2.3.3機器運動方案設(shè)計過程與功能邏輯結(jié)構(gòu)27
2.3.4本書研究的目的29
參考文獻30
第三章基于任務(wù)需求的運動特征定義、提取、表達與分類31
3.1引言31
3.2運動特征的定義31
3.3機構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)表達34
3.3.1運動副類型的描述35
3.3.2相鄰運動副間的方位描述36
3.3.3開鏈機構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)表達36
3.3.4閉鏈機構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)表達37
3.3.5拓撲結(jié)構(gòu)說明38
3.4基于任務(wù)需求的特征提取與特征表達39
3.5運動特征分類44
3.6運動特征的簡易表達46
3.7本章小結(jié)52
參考文獻53
第四章運動特征的運算法則與完備性證明54
4.1引言54
4.2運動特征的等效條件54
4.3運動特征的衍生法則55
4.3.1特征線平行二維串聯(lián)R特征56
4.3.2特征線平行三維串聯(lián)R特征59
4.3.3平行四邊形Pa副: {R(B1, ω)R(M1, ω)}∩{R(B2, ω)R(M2, ω)},(B1M1 B2M2)62
4.3.4特征線平行的串聯(lián)U特征63
4.3.5串聯(lián)S特征64
4.3.6平行四邊形U∧副:{U(B1, u, v)U(M1, u, v)}∩{U(B2, u, v)U(M2, u, v)},(B1M1 B2M2)65
4.3.7U·副:{U(B1, u, v)U(M1, u, v)}∩{U(B2, u, v)U(M2, u, v)}∩{U(B3, u, v)U(M3, u, v)},(B1M1 B2M2 B3M3)66
4.4運動特征的遷移法則68
4.4.1T特征68
4.4.2R特征69
4.5運動特征的交換法則72
4.6運動特征的分組法則73
4.7運動特征的基代換法則75
4.8運動特征的復(fù)制與增廣法則77
4.9運動特征的融合法則80
4.10運算法則的簡易表達80
4.11本章小結(jié)87
參考文獻87
第五章機構(gòu)末端至支鏈末端的特征溯源設(shè)計88
5.1引言88
5.2運動特征求交法則88
5.3機構(gòu)末端至支鏈末端的特征溯源流程90
5.4求交法則的圖形化簡易表達96
5.5本章小結(jié)100
參考文獻100第六章支鏈末端至關(guān)節(jié)的特征溯源設(shè)計101
6.1引言101
6.2運動特征求并法則101
6.3支鏈末端至關(guān)節(jié)的特征溯源流程104
6.4求并法則的圖形化簡易表達107
6.5本章小結(jié)114第七章關(guān)節(jié)特征的拓撲構(gòu)造115
7.1引言115
7.2簡單關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造115
7.3復(fù)合關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造117
7.4變構(gòu)態(tài)的關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造122
7.5特種關(guān)節(jié)125
7.6本章小結(jié)127
參考文獻127
第八章運動特征集聚方法與定性評價指標129
8.1引言129
8.2特征集聚定性分析129
8.3運動特征集聚與純度分析131
8.4驅(qū)動副的選取方法135
8.5定性評價指標135
8.6本章小結(jié)140
參考文獻140
第九章面向復(fù)雜任務(wù)需求的特征溯源流程141
9.1引言141
9.2特征溯源型綜合方法的流程141
9.3運動特征分組方法143
9.4本章小結(jié)144
參考文獻144
第十章運動特征集聚與設(shè)計的案例分析145
10.1引言145
10.2末端特征分析案例H4機構(gòu)145
10.3可移動式著陸器的運動特征設(shè)計148
10.3.1可移動式著陸器的運動特征提取與融合148
10.3.2機器人的運動特征分組152
10.4本章小結(jié)154
參考文獻154
第十一章固定式著陸器特征溯源設(shè)計155
11.1引言155
11.2具有{R(A, u)}{S(N)}著陸腿的固定式著陸器特征溯源設(shè)計155
11.2.1RMC確定以及數(shù)綜合155
11.2.2RMCLMC的溯源: {R(N, u)}157
11.2.3LMCJMC的溯源與關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造162
11.2.4著陸腿結(jié)構(gòu)的確定與優(yōu)選164
11.2.5固定式著陸器構(gòu)型167
11.3具有姿態(tài)調(diào)整功能的固定式著陸器特征溯源設(shè)計167
11.3.1運動特征提取167
11.3.2RMC確定以及數(shù)綜合168
11.3.3RMCLMC的溯源169
11.3.4著陸器的腿構(gòu)型設(shè)計170
11.3.5LMCJMC的溯源與關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造170
11.3.6具有姿態(tài)調(diào)整能力的著陸器構(gòu)型171
11.4總結(jié)172
參考文獻172
第十二章可移動式著陸器特征溯源設(shè)計173
12.1引言173
12.2具有三支鏈移位腿的可移動式著陸器特征溯源173
12.2.1RMC確定以及數(shù)綜合173
12.2.2RMCLMC的溯源174
12.2.3LMCJMC的溯源與關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造177
12.2.4移位腿機構(gòu)的確定與優(yōu)選177
12.2.5具有三支鏈移位腿的可移動式著陸器182
12.3機構(gòu)桁架功能融合的可移動式著陸器的特征溯源設(shè)計183
12.3.1腿的機構(gòu)桁架功能融合方法183
12.3.2功能融合腿末端特征的確定與數(shù)綜合184
12.3.3支鏈末端特征的確定184
12.3.4支鏈的設(shè)計194
12.3.5具有被動支鏈的功能融合腿的構(gòu)型與優(yōu)選194
12.3.6功能融合腿的著陸巡視機器人197
12.4具有桁架與機構(gòu)轉(zhuǎn)化的可移動式著陸器設(shè)計198
12.4.1總體設(shè)計思想與流程198
12.4.2拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計200
12.4.3運動特征添加至桁架的規(guī)則202
12.4.4著陸器的桁架設(shè)計 203
12.4.5功能融合腿的著陸巡視機器人217
12.5具有著陸地形適應(yīng)能力的可移動式著陸器設(shè)計217
12.6總結(jié)220
參考文獻221
第十三章大型仿生恐龍機器人特征溯源設(shè)計222
13.1引言222
13.2大型仿生恐龍機器人運動特征設(shè)計222
13.2.1運動特征需求222
13.2.2機器人的特征分組225
13.3頭部{S(N)}設(shè)計226
13.3.1RMC確定以及數(shù)綜合226
13.3.2RMCLMC的溯源227
13.3.3LMCJMC的溯源與關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造229
13.3.4驅(qū)動副選取229
13.3.5尾部構(gòu)型229
13.4尾部n·{(N, u)R(N, v)}運動特征設(shè)計231
13.4.1RMC確定以及數(shù)綜合231
13.4.2RMCLMC的溯源231
13.4.3LMCJMC的溯源與關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造234
13.4.4驅(qū)動副選取234
13.4.5尾部構(gòu)型234
13.5腿部{U(N, u, v)R(B, u)}運動特征溯源236
13.5.1RMC確定以及數(shù)綜合236
13.5.2RMCLMC的溯源236
13.5.3LMCJMC的溯源與關(guān)節(jié)拓撲構(gòu)造237
13.5.4驅(qū)動副選取237
13.5.5機械腿構(gòu)型238
13.6大型仿生恐龍239
13.7本章小結(jié)239
參考文獻239
附錄一符號與標記240
附錄二運動特征溯源法則244
附錄三支鏈類型256
附錄四數(shù)學工具263
參考文獻274