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机构组合创新设计案例你有没有过这样的烦恼？想养些花花草草让家里有点生机，可老是忘记给它们浇水，结果花花草草们都变得无精打采的。
我就有过这样的经历，不过后来我灵机一动，搞了个超酷的自动浇花机构组合，现在我的花们都活得可滋润啦！一、整体构思我先想啊，这个自动浇花装置得有个能储存水的地方，就像个小水库一样。
然后呢，得有办法让水按照我想要的速度和量流到花盆里。
再就是，这个装置得知道什么时候该浇水，什么时候不该浇。
二、机构选择与组合1. 水箱储存水源的“大胃王”我找了个大塑料桶，这就是我的水箱啦。
它就像一个耐心等待的大水怪，默默地储存着足够的水。
这个塑料桶很普通，就是家里以前装东西剩下的，不过它的容量还挺大的，能装个十几升水呢。
2. 滴灌管精准送水的“小细管”滴灌管是这个组合里很关键的部分。
我在网上买了一些便宜的滴灌管，这些小细管就像一个个小吸管。
我把滴灌管的一端连接到水箱的底部，另一端呢，就放在花盆里。
滴灌管上有很多小小的滴头，水就会一滴一滴地从这些滴头里流出来，这样就能很精准地控制浇到花盆里的水量了。
就好像每个滴头都是一个小小的水龙头，而且是那种超级节约的水龙头。
3. 定时器聪明的浇水“小管家”这可是个很智能的家伙。
我买了一个简单的电子定时器，它可以设定在每天的某个时间打开和关闭水流。
比如说，我设定它每天早上8点开始浇水，每次浇水10分钟。
这样，不管我在不在家，这个定时器就像一个小管家一样，到点了就会让水从水箱通过滴灌管流到花盆里。
这个定时器就像一个会看时间的小精灵，让整个浇花过程变得井井有条。
4. 水位传感器警惕的“水侦探”（可选）为了防止水箱里的水没了我还不知道，我还加了个水位传感器。
这个水位传感器就像一个潜伏在水箱里的水侦探。
当水箱里的水位低到一定程度的时候，它就会发出信号。
我把这个信号连接到一个小灯上，当灯亮的时候，我就知道该给水箱加水了。
不过这个部分相对来说比较高级一点，如果不想那么复杂，也可以时不时自己去看看水箱的水位。
多功能健身器材学院：机电工程学院班级：机械09现代组别：第11组绪论跑步是目前国际流行并被医学界和体育界给予高度评价的有氧健身运动，是保持一个人身心健康最有效、最科学的健身方式，也越来越受到大家喜爱。
户外长跑曾经是大众最喜闻乐见的运动形式，沿着林荫道呼吸着早晨清新的空气，听着枝头的鸟鸣，既能愉悦身心，又可锻炼体魄。
只是随着都市的大气变得污浊，运动方式，表面上看起来似乎能消耗更多的能量，但其造成的运动伤害也要比在大自然中跑步高出数倍。
据北医三院运动医学专家林共周博士解释：在马路上跑步，每跑1000米，每只脚就得撞击地面约1000次左右。
而在传统跑步机上跑步，人体除自身重量产生的震荡外，脚踝、膝部和臀部的肌肉，特别是肌腱，还要额外承担向后的扭力来确保跑带向后运动。
由于扭力过度集中在韧带、关节等几个关键受力部位，更容易使受力部位肌腱组织产生慢性疲劳，造成损伤。
很多传统跑步机使用者，发现自己越是认真锻炼，腿部就越跑越粗，关节也越练越没有力气。
传统跑步机并不适合患有脊椎软骨突出、膝关节炎、踝关节扭伤、骨肌腱炎、以及足底筋膜炎的人，因为长期的跑步可能会加重慢性扭伤的情形或加速膝关节的老化。
电动跑步机是健身房及家庭较高档的器材，这种跑步机能减轻传统训练对关节的冲击，避免运动受伤，比自然跑步有明显的优势。
跑步时后脚跟先着地，顺着跑带方向运动。
手脚模仿跑步的动作，前后挥动，从而使全身肌肉得到均衡的锻炼。
由于跑带的运动方向与脚步移动的方向一致，韧带部位的扭力就抵消了，机使用。
设计任务书设计任务书设计要求本次设计的任务是根据跑步者需要进行不同速度的跑步运动。
并能实现多项健身运动。
根据上述条件绘制黑箱如图2-1。
黑箱电动 跑步机静止运动者 动力源信号跑动运动员 信号图1-1黑箱三、总功能分析本设计的工艺路线即从系统接到开始信号，驱动动力源，动力源通过传动系统把运动和动力传递给执行机构.根据以上过程绘制工艺路线图，如图2-2。
(附录)机构的创新设计1机构形式设计的原则机构形式设计具有多样性和复杂性,满足同一原理方案的要求,可采用不同的机构类型。
在进行机构形式设计时,除满足基本的运动形式、运动规律或运动轨迹要求外，还应遵循以下几项原则。
1.1 机构尽可能简单1．机构运动链尽量简短完成同样的运动要求，应优先选用构件数和运动副数最少的机构，这样可以简化机器的构造，从而减轻重量、降低成本:此外也可减少由于零件的制造误差而形成的运动链的累积误差，从而提高零件加入工艺性和增强机构工作可靠性。
运动链简短也毛利于提高机构的刚度，减少产生振动的环节。
考虑以上因素,在机构选型时,有时宁可采用有较小设计误差的简单近似机构,而不采用理论上无误差但结构复杂的机构。
图１—1所尔为两个直线轨迹机构,其中国a为ｆ点有近似直线轨迹的四仟机构，图ｂ为理论广仓点有精确直线轨迹的八杆机构c实际分析表明，在保证同一制造精度条件F,后者的实际传动误差约为前者的２~3倍,其主要原因在于运动副数目增多而造成运动累积误差增大。
２适当选挥运动副在基本机构中，高副机构只有3个构件和３个运动副，低副机构则至少有4个构件和4个运动副。
因此，从减少构件数和运动副数,以及设计简便等方圆考虑,应优先采用高副机构。
但从低副机构的运动副元素加工方便、容易保证配合精度以及有较高的承载能力等方面考虑，应优先采用低副机构。
究竞选择何种机构，应根据具体设计要求全而衡量得失，尽可能做到“扬长避短”。
在一般情况下，应先考虑低副机构,而且尽量少采用移动副(制造巾不易保证高精度,运动中易出现自锁)。
在执行构件的运动规律要求复杂,采用连杆机构很难完成精确设计时,应考虑采用高副机构,如凸轮机构或这杆—凸轮组合机构。
图1—1实现直线轨迹的机构3适当选择原动机执行机构的形式与原动机的形式密切相关，不要仅局限于选择传统的电动机驱动形式。
在只要求执行构件实现简单的工作位置变换的机构中，采用图1—２所示的气压或液压缸作为原动机比较方便,它同采用电动机驱动相比,可省去一些减速传动机构和运功变换机构，从刚可缩短运动链，简化结构,且具有传动平稳、操作方便、易音:调速等优点。
机械创新设计实验8.1 概述机械创新设计(Mechanical Creative Design，MCD)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成果(含理论、方法、技术原理等),进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。
它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产或生活的需要。
机械创新设计（MCD）的一般过程分为四个阶段，见图8.1所示。
图8.1 机械创新设计的一般过程1、确定（选定或发明）机械的基本原理它涉及机械学对象的不同层次、不同类型的机构组合，或不同学科知识、技术的问题。
2、机构结构类型综合及优选结构类型综合及其优选是机械设计中最富有创造性、最有活力的阶段，但又是十分复杂和困难的问题。
它涉及到设计者的知识、经验、灵感和想象力等众多方面。
3、机构运动尺寸综合及其运动参数优选其难点在于求得非线性方程组的完全解，为优选方案提供较大的空间。
随着优化法、代数消元法等数学方法引入机构学，使该问题有了突破性进展。
4、机构动力学参数综合及其动力参数优选其难点在于动力参数量大、参数值变化域广的多维非线性动力学方程组的求解。
完成上述机械工作原理、结构学、运动学、动力学分析与综合的四个阶段，便形成了机械设计的优选方案。
然后，即可进入机械结构创新设计阶段，该阶段主要解决基于可靠性、工艺性、安全性、摩擦学的机构设计问题。
综上所述，机械创新设计有如下特点：1、涉及多种学科，如机械、液压、电力、气动、热力、电子、光电、电磁及控制等多种科技的交叉、渗透与融合；2、设计过程中相当部分工作是非数据性、非计算性的，必须依靠在知识和经验积累基础上思考、推理、判断，以及创造性发散思维（灵感、形象的突发性思维）相结合的方法；3、尽可能在较多方案中进行方案优选。
即在大的设计空间内，基于知识、经验、灵感与想象力的系统中搜索并优化设计方案；4、机械创新设计是多次反复、多级筛选过程，每一设计阶段有其特定内容与方法、但各阶段之间又密切相关，形成一个整体的系统设计。
机构创新设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习机构创新设计，使学生掌握机械机构的基本原理和设计方法，能够运用创新思维进行机构设计，提高学生的创新能力。
具体目标如下：1.掌握机构的基本概念和分类。
2.理解机构的工作原理和设计方法。
3.熟悉创新设计的基本流程和工具。
4.能够运用机构原理进行简单的机械设计。
5.能够运用创新思维进行机构创新设计。
6.能够熟练使用相关设计软件进行机构设计。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和创新能力。
2.培养学生对机械设计的兴趣和热情。
3.培养学生的团队合作精神和沟通表达能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机构的基本概念和分类：包括机构的特点、分类和应用。
2.机构的工作原理和设计方法：包括机构的运动分析、受力分析和设计方法。
3.创新设计的基本流程和工具：包括创新思维的培养、创新设计的方法和工具。
每个部分的教学内容都会结合具体的案例进行讲解和分析，以帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生掌握机构的基本原理和设计方法。
2.讨论法：通过小组讨论和分享，培养学生的创新思维和团队合作精神。
3.案例分析法：通过分析具体的机构设计案例，使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
4.实验法：通过实验和实践，使学生能够亲手操作和体验机构的工作原理和设计方法。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供全面、系统的知识体系。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资料和拓展知识。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件和教学视频，增强课堂教学的趣味性和生动性。
4.实验设备：准备适当的实验设备和材料，为学生提供实践操作的机会和条件。
以上教学资源将有助于丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
机构的组合与创新设计案例话说，我有个朋友，他特别喜欢养花，但是呢，他老是因为忙或者忘记给花浇水，搞得那些花有时候都奄奄一息的。
这可咋整呢？于是我就灵机一动，给他设计了一个自动浇花的小机构。
一、机构组合的基础部件。
1. 储水部分水桶。
首先得有个地方存水吧。
我就找了一个旧水桶，那种不大不小，大概能装个十升水的水桶。
这个水桶就像是整个自动浇花机构的“大水库”，是水源的供应站。
它就放在花盆旁边的小架子上，位置稍微高一点，这样水就能靠重力流到花盆里啦。
2. 控制水流的阀门简易水龙头。
从水桶出来的水可不能像洪水一样一下子都灌到花盆里呀。
我就把一个简易的水龙头拧在了水桶的底部出水口上。
这个水龙头就像是一个小卫士，能控制水流的大小。
刚开始的时候，我试了好几个水龙头，有的拧起来特别费劲，有的又太松，水流控制不好。
最后选了一个大小合适，旋转起来比较顺滑的，就像给这个小机构找到了一个靠谱的“流量管理员”。
3. 定时装置闹钟改造。
光有能流水的阀门还不行，得让它按照一定的时间间隔来浇水呀。
我手头有个旧闹钟，就是那种指针式的闹钟。
我把闹钟拆了一部分，只留下了时针和分针那一套机械装置。
然后呢，我在分针上绑了一根小绳子，这根绳子另一头系在水龙头的开关上。
当闹钟的分针转到特定的位置，就会拉动绳子，从而打开水龙头浇水。
这个闹钟改造的定时装置，就像是这个浇花小机构的“大脑”，告诉它什么时候该干活了。
不过呢，这个装置一开始不太准，有时候分针还没到位置，绳子就有点松松垮垮的，后来我又调整了好几次绳子的长度和紧度，才让它正常工作。
二、创新设计部分。
1. 水分感应装置自制简易湿度计。
我想啊，有时候花可能不需要浇水呢，要是不管三七二十一就按照定时浇水，可能会把花给淹死。
于是我就自己做了一个简易的湿度计。
我找了两片不同的金属片，把它们插在花盆的土里。
因为不同的金属在不同湿度环境下的导电性是不一样的。
然后我用一个小电路，把这两片金属片和闹钟的电路连接起来。
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因而，同轨迹连杆机构的形成方法是机构创新设计的重要方法之一。
形成同轨迹连杆机构的罗伯特－契贝谢夫定理是由美国数学家萨姆尔·罗伯特于1875年和俄国学者契贝谢夫于1878年分别发现的，因此称为“罗伯特－契贝谢夫定理”。
该定理的内容是：由一个四杆铰链机构发生的一条连杆曲线，还可以由另外两个四杆铰链机构发生出来。
或表述为同一连杆曲线，可以用三个不同的机构来实现。
1.连杆点k位于连杆两铰链连线上的同迹连杆机构图形缩放原理如下图7－1a所示为一平行四边形机构，由平行四边形obkd与机架在o点铰接而成。
a点为bk杆延长线上的一点。
连接ao得交点c。
当a点沿任意给定轨迹运动时，c点将给出与a点相似但缩小了的轨迹。
⑴ao除以co与ab除以kb的值是相等的为常数m（射线定理）。
⑵当此四边形作为一刚体绕o 转动一角度时，a点转到a'，按射线定理有aa'与cc'的比值与ao与co的比例等于常数m。
a点的一切运动都是这两部分运动的合成。
因此c点的运动是以缩小的比例模拟a点的运动，反之亦然。
7－1 连杆点k在连杆线上的同还连杆机构图第一个同迹连杆机构设计如图7－1b所示，在原始机构上作平行四边形导引机构bodk。
曲柄c0cdo为所示的第一个同迹连杆机构，k为连杆cd延长线上的点。
11、一块奶酪公开课一等奖创新教学设计*11、一块奶酪【教学目标】1、能在语言环境中自主认识“宣、处、诱、舔、毅、强、犯、禁、稍、豫、跺、聚"12个生字；读准多音字“处、稍”的读音；能用不同的方法理解“偷嘴、禁令、七上八下"等词语的意思。
2、能正确、流利、有感情地朗读课文。
重点读好蚂蚁队长宣布的几次命令，体会蚂蚁队长面对奶酪时喜怒哀乐的心情变化，感受童话丰富的想象。
3、能了解课文大意，结合课文内容对蚂蚁队长做出简单的评价，体会蚂蚁队长以身作则、关爱幼小的品质。
【教学重难点】1、能在语言环境中自主认识“宣、处、诱、舔、毅、强、犯、禁、稍、豫、跺、聚”12个生字；读准多音字“处、稍"的读音；能用不同的方法理解“偷嘴、禁令、七上八下”等词语的意思。
2、能正确、流利、有感情地朗读课文。
重点读好蚂蚁队长宣布的几次命令，体会蚂蚁队长面对奶酪时喜怒哀乐的心情变化，感受童话丰富的想象。
【教学过程】一、揭示课题1、揭题读题同学们，这节课我们继续走进童话王国，今天的故事是围绕一块奶酪展开的。
一起读课题——11一块奶酪。
2、读描写奶酪的句子这是一块怎样的奶酪呢？故事中是这样描述它的——出示奶酪多诱人啊！抬着它，不要说吃，单是闻闻，都要淌口水。
“诱"是个形声字，“诱人”的意思是非常吸引人。
这块奶酪如此吸引人，单是闻闻就要淌口水。
它将带给我们一个怎样有趣的故事呢？二、读文章，了解课文围绕奶酪讲述的故事内容1、阅读学习提示，明确学习任务请同学们读读学习提示，看看有哪些学习任务。
出示学习提示学习提示，一是要求我们默读课文，想想课文围绕一块奶酪讲了一件什么事。
二是让我们说一说喜不喜欢文中的蚂蚁队长，理由是什么？2、默读课文，思考课文围绕奶酪讲了什么事。
按照提示，请同学们先默读课文，边读边思考，课文围绕一块奶酪讲了一件什么事？请根据课文内容给这些故事情节排排序。
出示拽掉奶酪角支开同伴宣布禁令命令小蚂蚁吃发现奶酪搬进洞里（1）交流排序根据课本的内容，相信你们一定是这样排序的，蚂蚁队长宣布禁令，发现奶酪，一不小心拽掉奶酪角，他支开同伴命令小蚂蚁吃，最后带领大家一起把奶酪搬进洞里。
