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课程名称：《机械原理》第 1 讲次第一章绪论1-1 本课程研究的对象及内容1-2 本课程的性质、学习目的、任务及要求授课题目1-3 机械原理学科的发展趋势第二章机构的结构分析2-1 机构的结构分析的内容和目的2-2 机构的组成本课授课学时为 52 学时，此外作 2 个或者 3 个实验，最后有一周的课程设计。
参考书目不少本讲目的要求及重点难点：] 通过本讲课的学习，要弄清晰“学什么”、“为什么学”、“如何学”等问题，掌握组成机构的构件和运动副等概念] 机构、机器、机械、构件、零件等概念，运动副的定义、分类和约束特点构件、运动副内容[]第一章绪论1-1 本课程研究的对象及内容一、机械原理的研究对象顾名思义，本课程的研究对象就是“机械”，主要内容是关于机械的一些基本理论和设计方法。
那末，什么是“机械”呢？一)机构、机器和机械机械：是机构和机器的总称。
机器：根据某种使用要求而设计的一种用于执行机械运动的装置。
主要用于变换或者传递能量、物料、信息等。
讲几个实例，来研究机器、机构的组成和工作原理。
【例1-1】单缸四冲程内燃机，图1-1组成：活塞连杆曲轴气缸体凸轮进气阀排气阀小齿轮大齿轮这里，曲柄滑块机构将活塞的挪移曲柄的转动，齿轮机构改变转速和转向，凸轮机构将凸轮的转动推杆的往复挪移。
内燃机是由若干个机构组成的。
图1-1【例1-2】工件自动装卸装置，图1-2图1-2由带传动机构、蜗轮蜗杆机构、凸轮机构、连杆机构等。
当电动机转动通过上述机构使滑杆左移时，滑杆夹持器的动爪和定爪将工件夹住；而当滑杆带着工件向右挪移到夹持器的动爪碰到上面的挡块时，将工件松开，工件落到工件载送器中，以被送到下道工序。
从上面的例子可以知道，一部机器可能由一个或者多个机构组成。
如空气压缩机只含有一个曲柄滑块机构，而大多数机器都含有多个机构。
机构是由一系列的运动单元体(称为构件)组成的具有确定相对运动的系统，它起着运动的传递和运动形式转换的作用。
教案2018 ～2019 学年第 2 学期课程名称：机械创新设计授课专业：机械设计制造及其自动化授课班级： 17机械 1、2、3 任课教师：韩彦良教师职称：副教授开课学院：机械与电气工程学院二〇一九年三月课程概要一、教材信息机械创新设计，徐起贺，机械工业出版社，2016年6月。
二、课程类型专业选修课三、授课方式课堂讲授四、考核方式考试五、学分学时48学时，3学分七、课程简介《机械创新设计》是机械设计制造及其自动化专业的专业选修课，其在人才培养中定位是：通过向学生传授创新与发明的基本知识和发展前沿，拓宽学生视野，引导学生积极地进行创造力开发，培养学生系统的创新思维和科学思维方式，促进学科交叉和知识迁移。
使学生能够熟练地应用创造技法解决各自专业领域中的问题，激发学生探索和创新的激情，提高创新能力，为建设创新型国家作出积极贡献。
八、教学目标本课程通过阐述机械的发展与创新，综合、归纳发明创造过程的一般技术和方法，介绍功能原理的创新设计、机构和机械结构的创新设计并联系实例加以分析和引导，以启迪学生的创新思维，开拓创新视野，培养学生的创新意识，提高其创新设计的能力。
依托贺州学院机械与电气工程学院大学生创新基地，进行课题式创新实践和创新案例的解析，培养学生创新精神和实践动手能力，增强自主学习能力，逐步提高创新与发明制作能力。
九、教学重点创新思维与创新方法；TRIZ的创新理论；机构的创新设计；机械系统的方案设计；机械结构的创新设计。
十、教学难点传统创新方法与TRIZ的比较； TRIZ进化定律的应用；40条创新原理的应用；矛盾矩阵及其应用；物理矛盾的应用；物场模型分析的应用；机构的创新设计；机械系统的方案设计。
十一、参考资料1．梁良良：创造思维训练，北京，中央编译出版社，2000年5月。
2．匡长福：创新原理及应用，北京，首都经济贸易大学出版社，2004年4月。
3. 赵敏： TRIZ入门及实践，北京，科学出版社，2004年7月。
绪论§0-1机械原理研究的对象与内容一、机械原理的研究对象机械原理又称为机器理论与机构学。
机械原理是研究机构和机器的运动及动力特性，以及机械运动方案设计的一门基础技术学科。
它是机械设计理论和方法中的重要分支。
机械原理的研究对象是机械，而机械是机构与机器的总称。
机器的种类繁多，如内燃机、拖拉机、起重机、金属切削机床、纺织机、缝纫机、包装机、电脑绣花机等。
这些机器的构造、性能、用途等虽不同，但从其力学特性和在生产中的地位来看，它们仍保持着下列共同的特征。
即：1）它们都是由各种材料做成的制造单元（通常称为零件）经装配而成的各个运动单元（通常称为构件）的组合体；2）各个运动单元之间具有确定的相对运动。
当在预定的力约束条件下，其中一个或一个以上单元的运动一定时，该组合体就能实现预期的机械运动；3）在生产过程中，它们能代替或减轻人的劳动，完成有用的机械功（如机器人仿人工作）或转换机械能（如内燃机、电动机分别将热能和电能转换成机械能）。
因此，机器是执行机械运动的装置，用来完成有用的机械功或转换机械能。
将其他形式的能量转换为机械能，或者将机械能变换成其他形式的能量的机器称为动力机器或原动机，例如，内燃机、压气机、涡轮机、电动机、发电机等都属于动力机器。
用来完成有用功的机器称为工作机器。
例如，金属切削机床、轧钢机、织布机、包装机、汽车、机车、飞机、起重机、输送机等都属于工作机器。
现代机器通常由控制系统、信息测量和处理系统、动力部分、传动部分及执行机构系统等组成的机械系统。
其中控制和信息处理是由计算机来完成的，使机器成为机电一体化系统，但实质上还是机械。
例如加工中心、机器人、全自动照相机等。
不管现代机器如何先进，机器与其他装置的主要不同点是产生确定的机械运动，完成有用的工作过程。
因此，实现机械运动的执行机构系统是机器的核心，机器中各个机构通过有序的运动和动力传递来最终实现功能变换、完成自己的工作过程。
机器中的运动单元体称为构件。
机械创新设计复习手册第一章绪论第一节创新与创新方法1、发现是指原本早已存在的事物，经过人们不断努力和探索后被人们认知的具体结果。
2、发明是指人们提出或完成原本不存在的、经过人们不断努力和探索后提出的或完成的具体结果。
3、创造也是一种完成新成果的过程，但可能具有一定的参照物，而不强调原本不存在的事物。
4、创新是指提出或完成具有独特性、新颖性和实用性的理论或产品的过程。
5、创新与创造关系：无本质差别，创新是创造的具体实现。
但创新更强调创造成果的新颖性、独特性和实用性。
6、从创新内容分，创新分为知识创新、技术创新、应用创新。
技术创新：针对具体的事物，提出并完成具有新颖性、独特性和实用性的新产品的过程。
应用创新：把已存在的事物应用到某个新领域，并发生很大的社会与经济效益的具体实现过程。
7、创新方式：其一是由无到有的创新，其二是由有到新的创新。
8、设计指根据社会或市场的需要，利用已有的知识和经验，依靠人们思维和劳动，借助各种平台（数学方法、实验设备、计算机等）进行反复判断、决策、量化，最终实现把人、物、信息资源转化为产品的过程。
9、创新设计：是指在设计领域中，提出的新的设计理念、新的设计理论或设计方法，从而得到具有独特性和新颖性的产品。
10、机械创新设计：是指机械工程领域内的创新设计，它涉及机械设计理论与方法的创新、制造工艺的创新、材料及其处理的创新、机械产品维护及管理的创新。
第二节常规设计、现代设计与创新设计1、机械设计方法可以分为正向设计和反向设计，正向设计可以分为常规设计、现代设计和创新设计。
2、常规机械设计方法是依据力学和数学建立的理论公式和经验公式为先导，以实践经验为基础，运用图表和手册等技术资料，进行设计计算、绘图和编写设计说明书的过程。
3、现代设计方法强调以计算机为工具，以工程软件为基础，运用现代设计理念进行的机械设计。
4、机械创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术知识，进行创新构思、设计出具有新颖性、创造性及实用性机械产品的一种实践活动。
机械设计学课本第⼀章绪论1.机械设计学学科的三个组成部分：功能原理设计、实⽤化设计、商品化设计。
2.机械设计具有哪些主要特点？（多解性、系统性、创新性）3.近代“设计学”的重⼤发展（功能思想的提出和发展；⼈机学思想的形成和发展；⼯业设计学科体系的发展和成熟）4.从设计构思的⾓度将机械设计步骤归纳为哪三⼤步？（创意、构思、实现）第⼆章机器的组成及典型机器的功能分析1.机器的定义：有两个或两个以上相互联系配合的构件所组成的联合体，通过其中某些构件的限定的相对运动，能将某种原动⼒和运动转变，以执⾏⼈们预期的⼯作，在⼈或其他智能体的操作或控制下，实现为之设计的某种或⼏种功能。
2.从不同⾓度看机器的组成：从机构学的⾓度看：各种基本机构，⾃由度=原动机数；从结构学的⾓度看：各种基本零件；从专业的⾓度看：各种主要部件3.从功能的观点看机器的组成：机器由多个主要分功能系统构成，它们的协调⼯作实现了实现了机器的总功能。
⼜可进⼀步分为：⼯作机（⼯作头、执⾏机构）传动机原动机控制器。
4.从功能的观点看机器的分类可分为：⼯艺类机器：对物料进⾏⼯艺性加⼯的机器，主要特征是具有专⽤的⼯作头并进⾏独特的⼯艺加⼯动作；⾮⼯艺类-不对任何物料进⾏⼯艺性加⼯，只实现某些特殊的动作性的机器。
5.家⽤缝纫机是⼀种典型的⼯艺类机器。
⼯艺⽅式：⼀是采⽤针尖引线的⽅法代替针尾引线；⼆是采⽤双线互锁交织的⽅法代替反复穿刺。
功能分析：（1）总功能：将线按⼀定规律缝于缝料上，它可使⼀根线或多根线通过⾃连、互连、交织，在缝料上形成⼀定形式的线迹。
（2）主要功能：引⾯线造环功能，勾⾯线扩环供给和收回⾯线的功能，输送缝料的功能。
（3）辅助功能：调节⾯线和底线阻尼的功能，调节压脚和压紧⼒的功能，调节送布针距的功能，绕底线功能。
（4）控制功能：机械控制功能，⼈机控制功能，电⼦控制功能。
6.现代银⾏点钞机是⼀种典型的机电⼀体化系统，属于⼯艺类机器。
功能要求：要有堆放准备清点纸币的空间，并能将纸币连续输⼊，直到最后⼀张；要有能把纸币逐张分开，避免两张当做⼀张计数的机构；要有准确计数的装置，清理完毕的纸币要整理成⼀叠。
课程名称：机械创新设计编码：适用专业：数控技术学时：40学时学分：4 学分（一）课程定位《机械创新设计》课程是在学生学完必要的专业技术基础课的基础上开设的一门专业必修课程，该课程又是连接专业课与学生技能的技术类课程。
该课程主要讲机械创新设计的基本思维及基本原理技法等。
让学生充分了解专业技术的发展现状，尤其对技术应用创新的典型案例及创新思路、方法有教为深入的理解。
（二）课程设计思路本课程的教学内容的设置充分考虑专业的办学层次、办学条件、办学环境、培养目标以及学生知识结构与市场需求的关系。
体现职业教育就业导向、能力本位的指导思想，体现以职业素质为核心的全面素质教育培养，并贯穿于教育教学的全过程。
1、根据毕业生将从事的职业岗位（群）要求，按企业要求毕业生必须了解哪些知识、掌握什么技术、具备哪些能力，按“简洁实用、够用，兼顾学生后续发展”的原则选择教学内容。
2、注重呈现形式生动活泼，配套多媒体资源丰富，激发学生的学习兴趣和求知欲。
3、注重学生本课程学习成绩的评价，采用过程性评价和结果性评价相结合的评价体系，注重学生平时知识的积累和能力的培养。
要兼顾对学生的关键能力，以及基本素质、创新精神、创造能力、个性培养和发展等各个维度的关注。
结合平时作业、课堂作业、考试及学习态度等进行综合评价。
（三）课程目标《机械创新设计》是数控技术的基础课程之一。
本课程的课程目标：1、知识目标通过本课程的学习，学生能掌握关于《机械创新设计》的基本知识并能进行实际应用，获得基本的机械创新设计理念、方法，包括：综合创新原理、分离原理、移植原理、逆向原理、还原原理、物场原理等。
2、技能目标能通过学习《机械创新设计》能设计基本简单的机械结构。
3、素质目标通过制造技术基础课程的教学，应注重培养学生以下素质：（1）求实精神一一通过机械创新设计基础课程的教学，培养学生踏实工作、实事求是的科学态度和刻苦钻研的工作作风。
（2）创新意识一一通过学习，激发学生的求知热情、探索精神，以及敢于创新的精神。
机械创新设计书籍
《机械创新设计》是一本关于机械创新设计的书籍，由刘静、宋晓华合著，机械工业出版社于2022年出版。
该书主要介绍创新思维和机械创新设计方法，从体系上分为三篇：机械创新设计的基础篇、机械创新设计的理论方法篇和创新设计的实例篇。
在基础篇中，介绍了机械创新设计的思维基础和技术基础；在理论方法篇中，探讨了机械机构的演化变异与创新设计、机构的组合与创新设计、机械结构与创新设计、仿生原理与创新设计、反求工程与创新设计、机械系统运动方案与创新设计以及TRIZ理论与创新设计等内容；在实例篇中，列举了一些
成功的创新设计实例。
此外，该书还在绪论中对常规设计方法、现代设计方法和创新设计方法进行了分析对比。
如需更多关于机械创新设计的书籍，建议查阅各大购书平台或图书馆的网站。
机械创新设计课程设计题目：六足式机器人的行走机构设计小组成员：班级：指导教师：成绩：1六足是机器人的行走机构设计目录摘要 (4)第一章绪论 (1)1.1. 六足仿生机器人的概念： (1)1.2.课题来源 (2)1.3.设计目的 (2)1.4.技术要求 (2)1.5.设计意义 (2)1.6.设计范围 (3)1.7.国内外的发展状况和存在的问题 (3)1.7.1.国外发展状况 (3)1.7.2.国内发展状况 (4)1.7.3.存在的问题 (5)1.8.具体设计 (5)1.8.1.设计指导思想 (5)1.8.2.应解决的主要问题 (5)1.8.3.本设计采用的研究计算方法 (6)1.8.4.技术路线 (6)第二章六足仿生机器人的步态规划 (7)2.1步态分类 (7)2.1.1 三角步态 (7)2.1.2跟导步态 (7)2.1.3交替步态 (7)2.2步态规划概述 (8)2.3六足仿生机器人的坐标含义 (9)2.4 三角步态的稳定性分析 (12)2.4.1 稳定性分析 (12)2.4.2稳定裕量的计算 (12)2.5三角步态行走步态设计 (13)2.5.1直线行走步态规划 (13)2.5.2转弯步态分析 (15)2.6六足机器人的步长设计 (15)2国际机械设计制造及其自动化专业课程设计（论文）2.7六足机器人着地点的优化 (16)第三章六足机器人的机构分析 (18)3.1四连杆机构的设计 (18)3.1.1理论根据与机构选择 (18)3.2设计参数 (21)3.3步行腿机构系统 (21)3.4 舵机驱动原理 (22)3.4.1驱动原理 (22)3.4.2 舵机控制方法 (22)3.5 六足机器人主体设计 (24)3.5.1 机身 (24)3.5.2腿部的设计 (25)3.5.3足 (25)3.5.4小腿 (26)3.5.5大腿 (27)第四章总结 (28)4.1.设计小结 (28)4.2设计感受 (28)4.3课程设计见解 (28)参考文献 (29)谢辞 (30)3六足是机器人的行走机构设计摘要人类社会的发展，各种各样的机器人正渐渐的走进我们的视野，有很多的地方都用到了机器人，在机器人的领域里越来越多的人开始爱好上了机器人。
机械设计学第一章绪论1、机械设计学定义——是一门研究机械设计的共性的综合性学科。
如设计技术、设计理论和设计方法。
2、机械设计的目标：在满足需求的基础上，实现约束最优化设计。
3、机械是机器和机构的统称。
4、机械设计具有的主要特点：多解性、系统性和创新性5、机械设计学的学科由（机械产品设计的三个基本环节是）功能原理设计、实用化设计和商品化设计三大部分组成。
功能原理设计：针对产品的主要功能所进行的原理性设计实质：原理方案的构思和拟定过程。
设计方法：以简图或示意图来进行方案的设计。
实用化设计工作：设计结构、选择材料、确定尺寸要求：明确、简单、安全可靠、掌握和遵循其内在规律和一般原理。
实用化设计的核心是要使产品具有优良的性能，好用。
商品化设计（技术、经济、社会）6、从设计构思的角度机械产品设计可归纳为三大步：创意、构思和实现。
创意：重点在于新颖性，且必须具有潜在需求。
构思：重点在于创造．即要构思一种新的技术方向或功能原理来实现某创意。
实现：重点在于验证构思的合理性，可以通过模型或原理样机来检查构思的合理性。
7、创新需要充分发挥设计人员的三种能力：抽象思维（抓住问题的本质）创造性思维（求多解）形象思维（头脑设计阶段）8、信息的交流与综合是创新的前提9、设计过程是在约束条件下求优过程（约束优化问题）包括：方案优化、设计参数优化、结构形状优化和整体布局方案优化。
10、机械设计按其创新程度可分为创新设计、变型设计和适用性设计三种类型。
11、设计阶段的具体任务可分为四个阶段：可行性研究、初步设计、详细设计和改进设计。
12、机械设计的基本程序可分为四个阶段：设计规划、方案设计、技术设计和施工设计。
第二章机器的组成及典型机器的功能分析1、机器的定义：一种用来变换或传递能量、物料与信息的机构的组合。
2、任何一台机器都是由原动机、传动机、工作机和控制器四部分组成。
第三章机械产品的功能原理设计1、功能原理设计定义：针对产品的主耍功能所进行的原理性设计简称为功能原理设计。
一、单选题1、创新设计的特征都哪些?A.文化价值、商业价值、创业环境B.市场环境、平等自由、民主法治C.绿色低碳，网络智能，共创共享D.政府创造、大众创业、万众创新正确答案：C2、工业设计的主流的教育项目是什么？A.本科和非学位专业B.本科和硕士专业C.本科和博士专业D.硕士和博士专业正确答案：B3、丹麦设计起步于什么设计？A.环保设计B.系统设计C.家居设计D.服务设计正确答案：C4、为什么有些专家认为理解尺寸在设计中非常难？A.因为设计师数学基础不好B.因为设计模型和产品的尺寸不一样C.因为很难测量到精确的产品尺寸D.因为产品的尺寸经常改变正确答案：B5、设计教育的趋势是什么？A.信息可视化设计B.跨学科跨领域跨文化的学习C.以用户为中心的设计思想D.多感官体验设计和情感化设计正确答案：B6、什么让用户对于美的认知升华到行为层和反思层？A.多感官体验设计和情感化设计B.多感官体验设计C.多感官设计D.情感化设计正确答案：A7、工业设计正在从一门独立的学科转型为能够应用在更多学科上的一种思维方式，也就是我们常说的______。
A.设计概念B.设计思维C.设计理念D.设计过程正确答案：B8、全球两个创新设计教育大国是？A.英国和美国B.英国和法国C.美国和日本D.德国和法国正确答案：A9、本章课程提到了以下哪些模块？A.思维模块、产业模块、心理模块、技术模块、文化模块、商业模块、社会模块B.用户模块、产业模块、心理模块、技术模块、文化模块、商业模块、游戏模块C.思维模块、心理模块、美学模块、智能模块、文化模块、商业模块、社会模块D.思维模块、用户模块、美学模块、技术模块、文化模块、商业模块、社会模块正确答案：D10、本课程主要从____个模块来扩展和培养设计师的竞争力A.7B.10C.8D.9正确答案：A二、多选题1、世界设计组织举办了哪些特色活动？A.世界设计对话B.世界设计影响力大奖C.世界设计之都D.世界工业设计日正确答案：A、B、C、D2、国际著名的工业设计家唐纳德诺曼在他2011年发布的文章why design education must chang为什么设计教育必须要改变中，他提到：过去的工业设计师专注于形体与机能，材料与制造，而今日的问题则更加复杂、更具挑战性，设计师的工作还扩及_____A.服务与经验设计B.社会问题C.人的互动D.组织架构正确答案：A、B、C、D3、以下哪些是全球设计专家们认为设计需要考虑的因素？A.人工智能B.社交互动C.电影美食D.公共部门正确答案：A、B、C、D4、以下哪些是设计师需要了解的新时代的设计技能？A.科技B.实验设计C.商业D.人的行为科学正确答案：A、B、C、D5、国际上有哪些设计教育联盟和平台支持协作学习？A.社会创新与可持续设计联盟B.欧洲设计硕士项目C.北欧艺术与设计教育联盟D.国际艺术设计与媒体院校联盟正确答案：A、B、C、D。
