哈工大机电产品现代设计方法实验报告

1 实验目的（1）掌握典型机电产品多学科协同优化设计软件环境组成，包括建模软件、分析软件、协同平台；（2）自主设计产品模型、分析过程、优化目标；(3) 对得到的优化结果进行定性分析，解释结果的合理性，编写上机实验报告。

2 实验内容(1) 轴或负载台的有限元分析(2) 基于Adams的运动学分析与仿真3实验相关情况介绍（包含使用软件或实验设备等情况）网络协同设计环境，如图1所示：包括产品CAD建模、有限元分析FEM、动力学仿真ADAMS和控制仿真MATLAB。

计算机网络硬件环境和相应软件环境。

图形工作站和路由器，安装协同设计仿真软件。

型图1 协同设计仿真平台组成典型机电产品协同设计仿真工作流程如下图2所示。

1）利用CAD建模工具，建立产品模型；2）利用ADAMS建立产品运动学模型；3）根据CAD和ADAMS传过来的结构模型和边界条件分析零件应力场和应变场；4）用ADAMS分析得到的运动参数（位移、速度）。

图2 协同设计仿真平台组成SysML语言是UML语言(Unified Modeling Language，统一建模语言，一种面向对象的标准建模语言，用于软件系统的可视化建模)在系统工程应用领域的延续和扩展，是近年提出的用于系统体系结构设计的多用途建模语言，用于对由软硬件、数据和人综合而成的复杂系统的集成体系结构进行可视化的说明、分析、设计及校验。

在这里我们绘制参数图如下。

在下面的参数图中，我们确定了系统中各部件的相互约束情况。

图４产品初步结构与ＳｙｓＭＬ图4实验结果（含操作过程说明、结果记录及分析和实验总结等，可附页）（一）底座转台关键件有限元分析：1，在CAD中打开零件的三维模型图，导出为IGES格式模型文件（*.igs）,在Ansys中运行file->import->IGSE...导入该模型; 或者按照以下步骤创建零件模型。

运行Preprocessor->Modeling->V olumns->Cylinder->Solide Cylinder，弹出如下对话框，在对话框中输入相应数值，。

机电创新综合实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过机电创新综合实验，综合运用机械、电子、自动控制等知识，设计并制作一种能够自动完成特定任务的机电设备。

二、实验原理本次实验需要设计并制作一种能够在特定区域内自动巡航的无人飞行器。

实验的原理如下：1. 硬件设计：飞行器包括机身、电机、螺旋桨、控制器等组件。

首先需要设计一个轻巧、稳定的机身，以承载其他组件并提供稳定的飞行平台。

其次，选择合适的电机和螺旋桨，以提供足够的推力和控制飞行器的姿态。

最后，选择合适的控制器，将传感器数据解析并控制电机输出，以实现飞行器的稳定和自动巡航。

2. 软件设计：飞行器需要依靠一种自主导航和遥控操作的控制系统。

软件设计主要包括以下几个方面：导航系统，通过陀螺仪、加速度计等传感器获取飞行器的姿态信息，并进行姿态控制；无线通信系统，实现飞行器与操作者之间的通信和遥控操作；自主导航系统，通过激光雷达、摄像头等传感器获取环境信息，并根据预设的路径规划自主飞行。

三、实验过程1. 硬件设计与制作：- 设计并制作飞行器机身：选择轻巧、坚固的材料制作飞行器机身，保证足够的强度和稳定性。

- 选择并安装合适的电机和螺旋桨。

- 选择并安装合适的控制器，集成传感器和执行器。

2. 软件设计与编程：- 编写导航系统代码，实现通过传感器获取姿态信息，并进行姿态控制。

- 编写无线通信系统代码，实现与操作者之间的通信和遥控操作。

- 编写自主导航系统代码，实现传感器信息的获取、路径规划和自主飞行。

3. 实验调试与测试：- 对飞行器进行硬件和软件的调试。

- 进行飞行器的地面测试，检验控制系统的稳定性和控制精度。

- 进行飞行器的空中测试，检验自主导航系统的性能和稳定性。

四、实验结果与分析经过实验，设计的机电设备成功实现了在特定区域内的自动巡航功能。

飞行器的导航系统能够实时获取姿态信息，并对飞行器进行精确控制。

无线通信系统可以实现与操作者之间的实时通信和遥控操作。

机电产品三维设计实验报告一、实验目的本实验旨在通过应用三维设计软件，设计一个机电产品的三维模型，并验证其功能性和可靠性。

二、实验设备1. 计算机2. CAD软件（如SolidWorks）三、实验过程及结果1. 确定设计需求实验开始时，我们首先明确了设计需求，即设计一个咖啡机的三维模型。

该咖啡机需要具备研磨咖啡豆、煮咖啡、泡奶等功能，并能够通过一个简洁的控制面板进行操作。

2. 绘制外观结构基于设计需求，我们使用CAD软件绘制了咖啡机的外观结构。

这包括机身、控制面板、咖啡粉仓、水箱等。

我们参考了市场上现有的咖啡机产品，并根据实际需求进行了一些改进和创新。

通过CAD软件，我们可以快速绘制出精确的三维模型。

3. 添加组件和装置在绘制外观结构的基础上，我们添加了各种组件和装置。

例如，我们添加了研磨咖啡豆的研磨器件、注入水的水泵、煮咖啡的加热装置、泡奶的奶箱等等。

通过设计合理的结构和细致的装置，我们确保咖啡机能够正常工作，并提供高质量的咖啡。

4. 设计电路系统为了实现咖啡机的各种功能，我们设计了相应的电路系统。

我们使用CAD软件绘制了电路板，并通过连接线将各个电子元件进行了连接。

通过电路系统，我们可以控制各个装置的运作，实现咖啡机的整体功能。

5. 优化设计绘制完成后，我们对设计进行了优化。

我们仔细检查了各个部件的尺寸和结构，并进行了合理的调整。

同时，我们进行了模拟运行测试，以验证咖啡机的功能性和可靠性。

通过不断优化和改进，我们最终得到了一个完善的设计方案。

6. 制作样机在CAD软件中完成设计后，我们使用3D打印机将设计方案转化为实际样机。

通过3D打印技术，我们可以快速制作出咖啡机的外观结构和各个零部件。

然后，我们将各个零部件进行组装，完成最终的样机。

通过样机的制作，我们可以直观地了解到设计方案的实际效果。

四、实验结论通过本实验，我们成功地应用CAD软件设计了一个功能齐全且可靠性良好的咖啡机。

通过三维设计，我们能够直观地了解到咖啡机的外观结构和内部组成。

一、实训背景随着科技的飞速发展，机电一体化产品在各个领域中的应用越来越广泛。

为了提高我们的实践能力和创新意识，学院特组织了一次机电产品设计实训。

本次实训旨在让我们通过实际操作，了解机电产品设计的基本流程，掌握设计工具的使用，并培养团队协作精神。

二、实训目标1. 熟悉机电产品设计的基本流程和方法。

2. 掌握CAD、SolidWorks等设计软件的基本操作。

3. 提高创新意识，培养解决问题的能力。

4. 增强团队协作精神，提高沟通能力。

三、实训内容本次实训主要分为以下几个阶段：1. 需求分析首先，我们根据实训要求，结合实际需求，确定了设计一款小型自动化搬运机械。

该机械主要用于搬运轻小型物品，以提高工作效率。

2. 设计方案在需求分析的基础上，我们进行了初步的方案设计。

主要内容包括：（1）机械结构设计：确定机械的整体结构，包括传动系统、执行机构、控制系统等。

（2）选型计算：根据设计要求，选择合适的电机、减速器、传动带等零部件。

（3）控制系统设计：确定控制系统的组成，包括PLC、传感器、执行器等。

3. 绘制图纸使用CAD和SolidWorks等设计软件，绘制了机械的装配图、零件图等图纸。

在绘图过程中，我们遵循了以下原则：（1）符合国家标准和规范。

（2）简洁明了，便于阅读和理解。

（3）标注清晰，尺寸准确。

4. 装配与调试根据图纸，我们将零部件进行组装，并进行调试。

调试过程中，我们遇到了以下问题：（1）传动系统噪音较大。

（2）控制系统不稳定。

针对这些问题，我们进行了以下改进：（1）更换了低噪音轴承。

（2）优化了PLC程序，提高了控制系统的稳定性。

四、实训成果通过本次实训，我们完成了一款小型自动化搬运机械的设计与制作。

主要成果如下：1. 完成了机械的装配图、零件图等图纸。

2. 制作了机械的实体模型。

3. 调试并优化了机械的性能。

五、实训总结1. 理论知识与实践相结合：本次实训让我们深刻体会到，理论知识与实践操作密不可分。

哈工大典型机械部件设计组装与测试实验报告实验报告：哈工大典型机械部件设计组装与测试一、实验目的：1. 掌握典型机械部件的设计方法和原理；2. 学习部件的组装与测试过程；3. 培养实际操作和解决问题的能力。

二、实验内容：1. 根据给定的机械部件图纸，设计相应的零部件；2. 将设计好的零部件按照图纸要求进行组装；3. 进行组装后的机械部件的功能测试。

三、实验步骤：1. 根据给定的机械部件图纸，使用CAD软件进行零部件的设计。

确保设计的零部件符合图纸要求，并能够正确组装。

2. 将设计好的零部件按照图纸要求进行加工。

可以使用数控机床进行精确加工，保证零部件的尺寸精度。

3. 将加工好的零部件进行清洗，确保零部件表面干净无杂质。

4. 将清洗后的零部件按照图纸要求进行组装。

注意组装的顺序和方式，确保零部件的正确组装，避免错误。

5. 进行组装后的机械部件的功能测试。

通过对机械部件进行逐个部件的测试，检查其运转是否正常。

同时进行整体测试，检查机械部件的功能是否完善。

四、实验结果分析：1. 根据实验步骤进行机械部件的设计、加工、组装和测试。

2. 对于设计的零部件，需要进行精确的加工，确保尺寸和形状的精度。

3. 在组装过程中，需要注意组装序列和方式，避免错误的组装和部件的磨损。

4. 在测试过程中，需要逐个部件进行测试，确保其运转正常。

同时进行整体测试，确认机械部件的功能完善。

五、实验结论：1. 通过实验，掌握了典型机械部件的设计方法和原理；2. 学习了部件的组装与测试过程；3. 培养了实际操作和解决问题的能力。

六、存在问题与改进措施：1. 在实验过程中，可能存在设计上的不准确，需要加强设计的能力；2. 加工过程中可能存在误差，需要提高加工的精度；3. 组装过程中可能存在错误的组装，需要加强组装的认真程度；4. 功能测试过程中可能存在部件运转不正常，需要加强测试的细致度。

七、实验心得：通过本次实验，我对典型机械部件的设计、组装与测试有了更深入的了解。

组合逻辑电路在实际生活中的应用(一)实验目的1.掌握74LS138、74LS151、74LS00、74LS20等元件的逻辑功能和使用方法；2.能够将所学知识合理运用到生活实际之中；3.通过实验，进一步熟悉组合逻辑电路的分析和设计方法。

(二)总体设计方案将组合逻辑电路知识应用到生产生活实践中，设计出方便人们生活的电路，如电机启动控制装置、照明系统分地控制、三人表决装置等逻辑电路。

⑴电机起动控制装置：设计一个电机起动控制装置，保证三台电动机A、B、C满足：A起动，B必须起动；B起动，C必须起动；否则报警。

⑵照明系统控制装置：a.设计一个控制楼梯电灯的逻辑电路，要求无论是在楼上还是在楼下按动开关都可以打开或关掉楼梯灯。

b.设计一个路灯控制电路，具体要求是：当总电源开关闭合时，安装在三个不同地方的三个开关都能独立地控制灯的打开和熄灭；当总电源开关断开时，无论三个地方的开关是什么状态，路灯都不亮。

⑶三人表决电路：分别用与非门、译码器和数据选择器三种方法实现三人表决电路，要求：少数服从多数。

(三)实验电路图1.电机起动控制2(a)楼梯电灯控制2(b)路灯控制3.三人表决电路(a)与非门(b)译码器(c)数据选择器(四)仪器设备名称、型号1.EEL-69模拟数字电子技术试验箱2.双路直流稳压电源3.数字万用表(五)理论分析或仿真分析结果1.电机起动控制装置：A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 01.照明系统控制装置:a.楼梯电灯控制A B C F0 0 0 00 0 1 00 1 0 10 1 1 01 0 0 11 0 1 11 1 0 11 1 1 0b.楼梯电灯控制S A B C F0 0 0 0 00 0 0 1 00 0 1 0 00 0 1 1 00 1 0 0 00 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 01 0 0 0 01 0 0 1 13.三人表决电路(六)详细实验步骤及实验结果数据记录 2.电机起动控制装置： ⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对三个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况 ⑶数据记录 ①真值表：1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1111A B C F 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 111②结论：逻辑表达式为 CB B A F +=3.照明系统控制装置: c.楼梯电灯控制 ⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对两个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况 ⑶数据记录 ①真值表：②结论：逻辑表达式为 B A B A F +=b.路灯控制⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对四个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况 ⑶数据记录 ①真值表：A B F 0 0 0 0 1 1 1 0 1 11S A B C F 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 111②结论：逻辑表达式为 )(ABC C B A C B A C B A S Y +++=4.三人表决电路 ⑴按照逻辑图连接电路⑵分别对三个输入端施加高低电平，观察输出端电平高低情况 ⑶数据记录 ①真值表：②结论：逻辑表达式为 ABCC B A C AB BC A Y +++=(七)实验结论1.应用74LS00、74LS20等元件可以实现电动机起动控制、路灯控制等功能，在生活中具有广泛应用。

一、前言随着科技的飞速发展，机电一体化技术在各个领域得到了广泛应用。

为了提高学生的实践能力和创新意识，我校开展了机电创新设计实训课程。

本次实训旨在通过实际操作，让学生深入了解机电一体化技术，掌握相关设计方法，培养创新设计能力。

以下是我对本次实训的小结报告。

二、实训内容1. 实训目的本次实训的主要目的是让学生掌握以下内容：（1）了解机电一体化技术的基本原理和应用领域；（2）熟悉机电创新设计的基本流程和方法；（3）培养团队合作精神和创新意识；（4）提高实际操作能力和动手能力。

2. 实训内容（1）理论学习：通过查阅资料、课堂讲解等方式，了解机电一体化技术的基本原理、应用领域和发展趋势。

（2）项目设计：以小组为单位，针对某一实际问题，进行创新设计。

设计过程中，要求学生运用所学知识，解决实际问题。

（3）模型制作：根据设计图纸，利用3D打印、激光切割等技术，制作出实体模型。

（4）性能测试：对模型进行性能测试，验证设计方案的可行性。

三、实训过程1. 实训前期准备在实训开始前，教师组织学生进行分组，每组4-5人。

随后，教师向学生讲解实训要求、项目设计流程和注意事项。

2. 项目设计在项目设计阶段，学生充分发挥团队协作精神，积极讨论、交流，确定设计方向。

在设计过程中，学生运用所学知识，结合实际需求，提出了多种设计方案。

经过多次讨论和修改，最终确定了最佳设计方案。

3. 模型制作在模型制作阶段，学生熟练运用3D打印、激光切割等先进技术，将设计图纸转化为实体模型。

在制作过程中，学生遇到了许多困难，但在教师和团队成员的帮助下，一一克服。

4. 性能测试性能测试阶段，学生根据设计方案，对模型进行了一系列性能测试，如负载测试、速度测试等。

测试结果显示，模型性能良好，达到了预期目标。

四、实训收获1. 提高实践能力：通过实际操作，学生掌握了机电创新设计的基本流程和方法，提高了实践能力。

2. 培养创新意识：在项目设计过程中，学生充分发挥创新意识，提出了多种设计方案，锻炼了创新思维。

机电创新实践课程上机实验报告班级：机械工程系机电15-1班姓名：李振董旭、陈再兴、刘博文、刘洋洋实验名称：机电创新实践课程上机实验上机地点：4号教学楼B103上机时间：2018.11.7指导教师：王仲文哈尔滨理工大学荣成学院完成时间：2018 年11 月9 日多功能康复两用轮椅模型设计一、整体介绍1、基本组成轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。

普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。

根据日常生活中常见的医疗用轮椅，结合查阅的生活中常用康复轮椅的组成以及各部分结构参数，采用Pro/E三维绘图软件绘制出多功能康复两用轮椅模型，多功能康复两用轮椅模型如图1-1与图1-2所示。

图1-1 多功能康复两用轮椅模型示意图1图1-2 多功能康复两用轮椅模型示意图2多功能康复两用轮椅主要由轮椅架、车轮、刹车装置和座椅靠背等机械部分组成，可以在电动与手动两种驱动方式下运动，电动形式下采用电动机进行驱动，可以实现驱动的动力功能。

本次实践设计的多功能康复两用轮椅是一款用于康复治疗的改进常用轮椅模型，两用轮椅把手下方是座椅，座椅后面是靠背，两用轮椅把手前下方是置物箱，整体的车体可折叠，具有存放方便、运动灵活和便于使用等优点，机身高强度、高承重但重量不大、安全舒适、方便出行。

本实践设计的两用轮椅无须拆卸电池，可折叠，方便携带与存放，爬坡能力强，安全防倾翻，设计人性化，操纵方便，重量轻，适合进行医疗康复的患者以及老年人使用。

2、主要功能及实现方式介绍2.1 车轮多功能康复两用轮椅的车轮需要承载主要的重量，本次所设计的两用轮椅的四个车轮采用相同的直径，即四个车轮的大小和形状是一致的，车轮的半径统一设计，设计的车轮如图2-1和图2-2所示。

图2-1 多功能康复两用轮椅车轮模型图2-2 多功能康复两用轮椅车轮后轮模型本次设计的车轮，采用四个车轮形状和大小相同的设计与普通轮椅相比具有很多的优点。

重庆交通大学学生实验报告实验课程名称现代设计方法开课实验室学院年级专业班学生姓名学号开课时间至学年第学期2．选择单元类型并定义单元的实常数（1）新建单元类型并定（2）定义单元的实常数在”Real Constants for BEAM3”对话框的AREA 在IZZ中输入“0。

0002108”，在HEIGHT中输入“0.42”。

其他的单击[OK]按钮，完成选择在如下图的对话框EX中输入“2.06e11”,在PRXY框中输入“0.3”,完成材料模型的定义。

4.建立平面刚架节点和单元（1）生成节点选择菜单路，生成节点于目前坐标系统命令，单击以后弹出如图对话框，接着在对话框的Node number 中输入“3“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”接着在对话框的Node number 中输入“4“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”接着在对话框的Node number 中输入“5“接着依序输入第一点XYZ的坐标值”后单击[OK]按钮，完成第五点的生成，系统显示生成的五个点的位置，如图校验所输入的节点坐标的正确与否，可以选择菜单路径：弹出如图所示一个文本窗口，列出了所有的节点及其坐标。

（3）生成单元再节点创建完之后，就可以在节点之间创建单元啦选择菜单路径单击以后将弹出一个拾取菜单，如图所示。

在图形窗口中依次拾取节点1和2，然后单击【Apply】按钮，拾取节点1和3，然后单击【Apply 按钮，拾取节点1和4，然后单击【Apply】按钮，拾取节点2和4，然后单击【Apply钮，拾取节点2和5，然后单击【Apply】按钮，拾取节点3和4，然后单击【Apply】按钮，拾取节点4和5，然后单击【OK 】按钮，完成单元的生成，完成单元如图所示显示变形图选择菜单路径，弹出如图所示的对话框，选中“Def+undeformed”，变形与未变形图，单击【8.列表节点解设置材料属性建立模型：创建关键点（0,0,0）、（0.75,0,0 5.网格划分：利用网格划分器进行网格划分6.创建约束和定义载荷7.求解及后处理：②应力图：③节点位移表：由上图的应力云图可知：最大的应力为10Pa527.08。

一、实习背景与目的随着科技的飞速发展，机电产品在各个领域的应用越来越广泛，对机电产品的创新设计也提出了更高的要求。

为了提高自己的实践能力和创新能力，我选择了机电产品创新设计实习，希望能通过实习了解机电产品创新设计的基本流程和方法，提升自己的专业素养。

二、实习内容与过程实习期间，我参与了项目组的一个创新设计项目，主要进行了市场调研、方案设计、原理验证和产品测试等工作。

1. 市场调研：通过查阅资料、走访企业和咨询专业人士等方式，对目标市场的需求、竞争态势、行业发展趋势等进行深入研究，为产品设计提供有针对性的指导。

2. 方案设计：根据市场调研结果，结合自己的专业知识，提出机电产品的创新设计方案。

主要包括结构设计、电路设计、控制系统设计等方面。

3. 原理验证：通过搭建原理样机，验证设计方案的可行性和正确性。

在此过程中，我们采用了多种测试仪器和设备，进行了各项性能测试。

4. 产品测试：对原理样机进行改进和完善，使之满足实际应用需求。

然后，我们对改进后的产品进行了全面的性能测试，评估产品的性能指标。

三、实习收获与反思1. 实践能力方面：通过实习，我掌握了机电产品创新设计的基本流程和方法，提高了自己的实践能力。

同时，在团队合作中，我学会了沟通协调、分工合作等技能，为今后的职业发展奠定了基础。

2. 专业知识方面：在实习过程中，我对机电产品的结构、电路、控制系统等方面的知识有了更深入的了解，使自己的专业知识得到了巩固和提升。

3. 创新思维方面：实习过程中，我意识到创新设计需要不断突破传统思维，勇于尝试新的方法和理念。

这对我的创新思维能力产生了积极的影响。

4. 反思：在实习过程中，我发现自己在某些方面还存在不足，如在设计过程中对细节的把握不够到位，对某些技术问题的解决能力有待提高。

今后，我将努力学习相关知识，提升自己的专业素养。

通过机电产品创新设计实习，我收获颇丰。

在今后的学习和工作中，我将继续努力提高自己的实践能力和创新能力，为我国机电产品设计事业贡献自己的力量。

机电产品设计实习报告概述本篇报告主要记录了在机电产品设计实习过程中所做的工作、学习到的知识以及总结的经验和教训。

实习期间，我在一家机电产品设计公司实习，参与了一个新产品的设计与开发项目，负责了其中的部分任务。

实习内容在实习期间，我主要参与了一个名为“智能家居安防系统”的新产品的设计与开发项目。

该系统包含了多个智能传感器和控制装置，以及与之配套的手机APP，可以帮助用户实现对家居环境的实时监测和控制。

我主要负责了传感器的选型与设计。

首先，我根据产品需求和市场调研结果，对可选传感器进行了筛选，最终确定了湿度传感器、温度传感器和烟雾传感器作为核心传感器。

接下来，我进行了传感器的电路设计和原型制作。

通过对不同传感器的特性进行研究和测试，我调整了电路参数和元件的选型，确保传感器能够准确地检测环境数据。

此外，我还参与了产品的组装和测试工作。

我学习了产品组装的工艺流程，并按照要求进行组装操作。

在测试过程中，我运用自己的专业知识，确保产品的功能正常，并利用测试数据进行分析和改进。

学习收获通过这次实习，我学到了许多机电产品设计方面的知识和技能。

首先，我深入了解了传感器的工作原理和应用场景，如何根据实际需求选择合适的传感器，并了解了传感器的电路设计和制作方法。

其次，我熟悉了产品组装和测试的流程和要求，在实际操作中提高了自己的动手能力和工作效率。

最后，通过与团队成员的合作和交流，我提高了团队协作和沟通能力，在项目中充分发挥了自己的能动性和创造性。

经验总结通过这次实习，我深刻认识到了机电产品设计的复杂性和挑战性。

在设计过程中，我遇到了不少问题和困难，但通过与同事们的合作和交流，我成功地克服了这些困难。

我认识到，在机电产品设计中，团队合作和沟通是至关重要的，只有通过与团队合作，才能更好地发挥个人的优势和能力，提高产品的质量和创新。

此外，我还发现了自己在某些方面的不足之处。

例如，在制定设计方案时，我有时会过于关注细节，导致进度缓慢；在产品测试方面，我还需要加强对测试数据的分析能力，以更好地发现问题和改进产品。

机电产品创新设计实训报告2000字机电产品创新设计实训报告一、实训目的和背景机电产品是现代工业生产中必不可少的设备。

为了提高机电产品的性能和品质，促进技术创新与升级，我校开设了机电产品创新设计实训课程。

本次实训旨在培养学生运用机械原理和电气知识进行机电产品创新设计的能力，提升学生的实践操作能力和创新思维。

二、实训内容和方法本次实训的主要内容是设计并制作一款具有创新性的机电产品原型。

实训采用课堂教学和实践操作相结合的方法进行，由老师讲解理论知识，分组讨论和设计项目，然后由小组成员共同动手制作原型。

三、实训过程和成果1.项目选择：我们小组决定设计一款智能手推车，既可以作为购物车使用，也可以用于搬运货物。

2.设计构想：在小组会议上，我们讨论了手推车的功能和特点，确定了以下设计构想：- 结构创新：采用两层可伸缩结构，既可以承载更多物品，也可以方便搬运大件物品。

- 智能控制：采用感应器和电动机结合的控制系统，能够感应到人体，自动跟随行走，并且可以通过遥控器进行控制。

- 处理方便：设计可折叠的手柄和可调节高度的把手，便于携带和使用。

3.制作原型：在教师的指导下，我们购买了相关的材料和零部件，并开始制作原型。

首先，我们根据设计图纸标注的尺寸，使用切割机将金属板进行切割和折弯，制作了车架和货架。

然后，根据电路原理图，我们焊接了电动机和传感器，并将其固定在车架上。

最后，我们安装了车轮和扶手。

4.测试和改进：完成原型制作后，我们进行了测试，发现了一些问题，如电动机转速过快、传感器反应不灵敏等。

我们针对问题进行了改进，调整了电路和传感器的位置，解决了上述问题。

四、实训心得和收获通过本次实训，我学到了很多有关机电产品创新的知识和技能。

首先，我学会了运用机械原理进行产品设计和制作，了解了各种机械零部件的工作原理和应用。

其次，我熟悉了电路的连接和焊接技术，学会了使用电动工具进行木工和金属加工。

最重要的是，我培养了创新思维和团队合作能力，在小组讨论和实践操作中提高了问题解决能力。

一、实训背景随着科技的飞速发展，机电一体化技术在各个领域的应用越来越广泛。

为了提高我国机电控制产品的设计水平，培养具备实际操作能力和创新意识的高素质人才，我国高校纷纷开设了机电控制产品设计实训课程。

本次实训旨在通过实际操作，使学生掌握机电控制产品设计的基本流程、方法和技巧，提高学生的实际操作能力和创新意识。

二、实训目的1. 使学生了解机电控制产品设计的基本概念、原理和方法。

2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

3. 提高学生的动手能力和创新意识。

4. 增强学生团队协作和沟通能力。

三、实训内容本次实训分为以下几个阶段：1. 理论学习：介绍机电控制产品设计的基本概念、原理、方法和流程，使学生掌握相关理论知识。

2. 设计实例分析：分析典型机电控制产品设计案例，使学生了解产品设计过程中需要注意的问题。

3. 设计实践：学生根据所学知识，进行机电控制产品设计实践，包括需求分析、方案设计、原理图绘制、PCB设计、元器件选型等。

4. 仿真实验：利用仿真软件对设计的产品进行测试，验证其性能是否符合要求。

5. 成品制作与测试：根据设计图纸制作产品，并进行实际测试，确保产品性能稳定可靠。

四、实训过程1. 理论学习阶段：通过课堂讲解、案例分析等方式，使学生掌握机电控制产品设计的基本知识。

2. 设计实例分析阶段：组织学生观看典型机电控制产品设计案例视频，引导学生分析案例中的设计思路和方法。

3. 设计实践阶段：（1）需求分析：学生根据实训要求，确定设计产品的功能、性能、技术指标等。

（2）方案设计：根据需求分析结果，设计产品的结构、电路、控制系统等。

（3）原理图绘制：利用绘图软件绘制产品原理图，确保电路设计合理、可靠。

（4）PCB设计：根据原理图设计PCB板，包括元件布局、布线等。

（5）元器件选型：根据设计要求，选择合适的元器件。

4. 仿真实验阶段：利用仿真软件对设计的产品进行测试，验证其性能是否符合要求。

5. 成品制作与测试阶段：根据设计图纸制作产品，并进行实际测试，确保产品性能稳定可靠。

一、实训目的本次机电产品设计实训旨在通过实际操作，使学生深入了解机电产品的设计流程，掌握从需求分析、方案设计到原型制作的全过程。

通过实训，学生能够提高创新设计能力、工程实践能力和团队协作能力，为将来从事机电产品设计工作打下坚实基础。

二、实训环境实训地点：XX学院机电工程实验室实训设备：计算机、CAD软件、3D打印机、加工中心、数控机床等实训时间：2023年X月X日至2023年X月X日三、实训原理机电产品设计涉及多个学科领域，包括机械设计、电子设计、控制理论等。

实训过程中，我们主要遵循以下原理：1. 需求分析：根据用户需求和市场调研，确定产品功能和性能指标。

2. 方案设计：结合机械、电子、控制等知识，设计产品的结构、电路和控制方案。

3. 原型制作：利用3D打印、加工中心等设备制作产品原型，并进行测试和改进。

4. 优化设计：根据测试结果，对产品进行优化设计，提高性能和可靠性。

四、实训过程1. 需求分析在实训开始阶段，我们首先对某型号电动窗帘进行需求分析。

通过调研市场，我们了解到用户对电动窗帘的需求主要集中在以下方面：（1）操作简便，易于控制；（2）安全可靠，防止意外伤害；（3）节能环保，降低能耗。

2. 方案设计根据需求分析，我们设计了以下方案：（1）机械结构：采用电机驱动，通过齿轮传动实现窗帘的开合；（2）电路设计：采用单片机控制系统，实现窗帘的开关、定时、遥控等功能；（3）控制方案：采用红外遥控器进行控制，同时支持定时开关功能。

3. 原型制作在完成方案设计后，我们利用3D打印机制作了电动窗帘的机械结构和部分电路板。

随后，我们将机械结构和电路板组装在一起，进行初步测试。

4. 测试与改进在测试过程中，我们发现电动窗帘存在以下问题：（1）电机噪音较大；（2）控制精度不够高；（3）窗帘开合速度较慢。

针对这些问题，我们对设计方案进行了改进：（1）更换低噪音电机；（2）优化控制算法，提高控制精度；（3）调整电机转速，加快窗帘开合速度。

-姓名：晓睿学号：1120830122 课程名称：机电系统控制基础实验实验序号：二实验日期：2014.12.1实验室名称：机电系统控制基础实验室同组人：也琪任智星实验成绩：总成绩：教师评语：教师签字：年月日一实验目的熟悉直流伺服电动机角位置控制系统的组成及各环节工作原理，包括：电动机参数、增量式码盘精度、机械负载惯量、信号采样频率、死区、控制方法等与角位置伺服系统控制性能指标的关系，针对该典型机电对象或系统，掌握输入信号的设置与离散方法，输出信号的采集与归一化方法，通过速度阶跃响应进行系统参数辨识，通过扫频法，测试系统的频域特性的相位特性和幅频特性曲线，分析系统的稳定性、快速性并掌握系统PID 控制的离散方法，主要目的是培养学生进行基本性能实验和综合设计实验的能力。

1、掌握各环节的设计方法；2、掌握机电系统基本调试方法；3、通过扫频法，绘出系统的对数频率特性曲线，从实验数据曲线上，分析系统的稳定性、稳定裕度、快速性、频带宽、校正环节的形式与基本离散化方法。

二实验要求1. 绘制同一频率输入/输出信号的时域曲线；2. 绘出系统已知频率点的幅值和相角，并用折线作为渐近线逼近幅频特性曲线，给出开环剪切频率；c3. 给出系统的开环增益K 和系统开环传递函数，各惯性环节的时间常数。

4. 给出控制系统的simulink 实现图，通过改变开环增益K ，用示波器观察系统输出。

三实验数据不同频率的输入和输出信号幅值关系不同频率的输入和输出信号相位差1. 绘制同一频率输入/输出信号的时域曲线7HZ输入信号时域曲线7HZ输出信号时域曲线输入/输出信号的不同和相同之处：相同：输入为正弦，则输出也为正弦不同：输入和输出的幅值和频率都不一样，而且输入是稳定的，输出有零漂2. 绘出系统已知频率点的幅值和相角，并用折线作为渐近线逼近幅频特性曲线，给出开环剪切频率ωc；绘出系统幅频特性曲线根据在表2.1 中获得实验数据，绘出系统幅频特性曲线，并用折线作为渐近线逼近幅频特性曲线。

现代设计方法实验报告篇一：现代设计方法实验报告《现代机械设计方法学》实验报告班级：08机设（4）班学号：XX 姓名：李成成绩：景德镇陶瓷学院机电学院实验一、有限元分析（一）目的：1、初步掌握有限元软件分析力学问题的过程，包括几何建模、网格划分等前处理功能，掌握各种计算结果的阅读。

2、掌握材料数据、载荷、约束的添加方法。

（二）要求：学生独立完成一个算例的有限元分析，并阅读其计算结果，提交一个算例的分析报告。

（三）计算实例 1、问题的描述为了考察铆钉在冲压时，发生多大的变形，对铆钉进行分析。

铆钉圆柱高：10mm 铆钉圆柱外径：6mm 铆钉下端球径：15mm 弹性模量：2.06E11 泊松比：0.3铆钉材料的应力应变关系如下：1、有限元模型。

3、应力云图，可选主应力或σx、σy、τxy、Von Mises应力、Tresca应力之一输出结果图片，指明你所选的应力的最大值及其位置。

(本文来自：小草范文网:现代设计方法实验报告) （三）思考题：1、如果要提高边界处计算精度，一般应如何处理？在边界处划分网格2、有限元网格划分时应注意哪些问题？选取的时候要将编号显示出来，这样就可以更好的选择，网格尽可能的小，这样结果就越准确。

实验二、优化实验（一）目的：初步掌握利用ANSYS软件或MATLAB软件对问题进行分析。

（二）要求：学生独立完成一个算例的分析，并给出算例的计算结果。

（三）算例1. 实际问题梁的形状优化，优化目的是使梁的体积最小，同时要求梁上的最大应力不超过30000psi，梁的最大挠度不大于0.5in,沿长度方向梁的厚度可以变化，但梁端头的厚度为定值t，采用对称建模。

使用两种方法进行优化，两种方法优化结果。

篇二：现代设计方法实验报告准考证号：1370姓名：倪帅彪主考院校：河南科技大学专业名称：080302机械制造及自动化（独立本科段）现代设计方法实验报告实验一AutoCAD使用的基本知识一、实验目的与要求：（1）掌握AutoCAD的安装和起动（2）了解AutoCAD操作界面组成二、实验设备：AutoCAD安装软件、多媒体电脑等。

2简易X-Y绘图仪设计与模型制作摘要简易X-Y绘图仪是数控技术的具体应用。

数控技术将传统的机械制造与微电子、计算机、信息处理、现代控制理论、检测技术等多种学科技术融为一体，它是适应科技进步，满足市场需求的生产方式。

逐点比较法的每个插补循环由偏差判别、进给、偏差函数计算和终点判别四个步骤组成，其算法简单、运算直观，插补误差小，脉冲输出均匀，调节方便。

本设计利用慧鱼模型搭建简易X-Y数控绘图仪，实现绘图仪的XY方向的二维运动，并根据圆弧的插补原理编写了Robopro程序，使其能够实现直线、圆弧和整圆的绘制。

关键词：数控技术；逐点比较法；慧鱼模型；Robopro程序3Simple x-y plotter design and model makingAbstractSimple x-y plotter is the concrete application of numerical control technology. Numerical control technology to the traditional mechanical manufacturing and microelectronics, computer, information processing, modern control theory and technology integrated testing technology and other disciplines, it is adapt to the progress of science and technology, mode of production to meet the market demand. Each interpolation point by point comparison method of circulation by the deviation of discriminant function, feed, deviation calculation and the end discrimination of four steps, the algorithm is simple and intuitive, the interpolation error is small, uniform pulse output, convenient adjustment.This design USES fischer model structures, simple x-y nc plotter, the realization of plotter two-dimensional motion in the direction of X, Y, and according to the circular arc interpolation principle to write the program Robopro, straight line, arc, and that makes it possible the whole round draw.Keywords: Numerical Control Technique；Point-by-point comparison；Fischer model；Robopro programming4目录摘要 (3)Abstract (4)1 前言 (7)2 数控原理简介 (7)3 绘图仪相关介绍 (7)3.1 绘图仪简介 (7)3.2 绘图仪国内外发展现状 (7)3.3 绘图仪的分类 (8)3.4 绘图仪基本工作原理 (9)4 插补原理 (10)4.1 直线插补 (10)4.1.1 偏差函数构造 (10)4.1.2 偏差函数的递推计算 (10)4.1.3 终点判别 (10)4.1.4 逐点比较法直线插补举例 (10)4.1.5偏差计算 (11)4.2 圆弧插补 (11)4.2.1 偏差函数构造 (11)4.2.2 偏差函数的递推计算 (12)4.2.3 终点判别 (12)4.2.4 逐点比较法圆弧插补 (12)4.2.5 插补过程 (13)4.2.6 象限处理 (13)5 绘图仪设计方案 (14)5.1 总体方案 (14)5.2 设计方案的分析计算 (14)5.2.1 确定脉冲当量 (14)5.2.2 工作台外形尺寸的确定 (14)5.2.3 重量估算 (15)5.2.4 导轨套副的计算、选择 (15)5.2.6 步进电机的选择计算 (18)6 绘图仪的模型制作 (19)6.1 慧鱼模型的来历 (19)6.2 慧鱼模型的组成部分 (20)56.3 设计思路 (20)6.4 模型展示 (21)7 Robopro程序编写 (22)7.1 主程序图 (22)7.2 各象限的直线插补计算程序 (23)7.3 各象限画直线程序 (24)7.4 各象限的圆弧插补计算程序 (25)7.5 各象限的画圆弧程序 (26)8 绘图成果展示 (27)9 结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)61 前言本次机电课程实训完成了简易X-Y绘图仪设计与模型制作，其目的是在掌握机电产品设计理论课程的基础上，结合单片机微处理系统和机器人技术深入了解并掌握机电一体化系统设计的全部知识，掌握机械系统、微电子系统、传感检测系统、控制系统等主要组成的工作原理、特性、应用和系统集成的方法，从而使得我们具备独立设计机电一体化产品的能力，提高综合应用已有知识解决问题的能力，更好地培养机电一体化的相关专业技术能力和综合素质。

课程名称：机电产品现代设计方法上课时间：2014年春季雷达底座转台设计姓名：学号：班级：1108103所在学院：机电工程学院任课教师：金天国张旭堂1．设计任务雷达底座转台设计：一个回转自由度，如下图1.1所示。

图1.1承载能力：500kg被测件最大尺寸：台面跳动：0.02mm台面平面度：0.02mm台面布置T型槽，便于安装负载方位转角范围：具有机械限位和锁紧机构角度位置测量精度：角度位置测量重复性：角速范围：2．设计流程根据机电产品现代设计方法，其设计流程大致如下图2.1所示。

图2.1根据上图所示，整个设计过程可分为四个阶段：功能设计、总体方案设计、详细设计和设计。

功能设计部分，是在结合所给出的重要性的要求及用户可能的功能目标需求的前提下，对转台的功能进行定义分析，将每一个功能细化为一个个的功能元，利用QFD图对实现各种功能的所对应的技术的相对重要性进行分析，相对重要性较高的功能技术便是设计的重点所在。

总体方案设计部分，通过利用SysML语言来明确各部分之间的功能参数和参数约束关系，并完成草图的设计。

详细设计部分，需要使得零件实现其预定的功能，并保证其精度和强度的设计要求。

在详细设计阶段主要是利用cad等三维建模软件，完成系统的3D图，并生产对应的2D图，完成整个设计。

对于重要的零部件需要利用有限元软件进行仿真分析，保证其可靠性。

最后还需要应用动力学和运动学仿真软件进行相关的动力学和运动学分析，确定设计系统满足功能目标要求。

设计总结部分，是对整个设计过程进行反思和总结，考虑整个设计过程中存在的不足和所运用的相关知识。

3.QFD需求-功能-技术分析QFD(全称Qualification Function Deployment)，是用来对所设计的系统进行总体设计规划的工具。

QFD主要功能是能够实现工程设计与消费者或用户需求之间的紧密连接，根据消费者需求和用户目标实现对设计过程的实时修改和控制，把用户的功能目标在整个设计过程中得以体现，并根据需求的重要性对整个系统做出相应的设计规划，有重点的进行设计。

《现代设计理论与方法》实验报告机械设计实验室实验一优化设计实验姓名_______ ___________________班级_____________________________学号_________________________日期__________________________预习报告1、优化设计数值方法的思路是什么？2、梯度法的迭代方向是什么？写出梯度法的迭代算式。

3、写出梯度法的迭代步骤：4、画出梯度法的迭代框图：实验报告姓名： 班级： 学号：日期： 指导老师： 实验老师：一、实验目的：为了配合《现代设计理论与方法》课堂教学中优化设计的教学需要，掌握优化设计的方法、步骤。

能运用优化设计的方法解决工程实际中的简单问题，本实验以最常用的梯度法进行编程，解决一个无约束优化问题。

二、实验设备：安装有Basic 、VB 、VC ＋＋、C ＋＋等编程工具的计算机25台，打印机1台。

三、实验课题：（任选一题，在选题上打勾）1、1212221422)(min x x x x x X f --+=[]TX11)0(=2、22214)(min x x X f +=[]TX44)0(=3、221221)()5(10)(min x x x x X f -+-+=[]TX21)0(=或[]TX00)0(=4、60410)(min 21212221----+=x x x x x x X f[]TX11)0(=5、2221)6()5(4)(min ++-=x x X f[]TX98)0(=6、121222125.05.1)(min x x x x x X f --+=[]TX42)0(-=7、232123212321)()()()(min x x x x x x x x x X f -++++-++-= []TX5.015.0)0(=8、自定课题（写在后面）。

、22214)(min x x X f +=[]TX44)0(=四、说明：迭代精度ε的选取范围：0.001～0.000001本实验选取精度为：五、写出程序并打印实验结果： #include "math.h" #include "stdio.h"#include "dsnse.h"main(){ int i,js;//定义循环变量i，最大迭代次数jsdouble eps;//定义控制精度要求变量+static double x[0]={4,4};//定义初值js=100; eps=0.0001;//赋值i=dsnse(2,eps,x,js);//梯度法迭代函数，从主文件中间得到n,eps,x,js;返回i(实际迭代次数)，x（迭代得到的值）printf("\n");//格式化字符串输出if ((i>0)&&(i<js))//输出结果{ for (i=0;i<=1; i++)printf("x(%d)=%13.7e\n",i,x[i]);printf("\n");}}double dsnsef(x,y,n) //针对具体目标函数，求函数值及梯度int n;double x[],y[];{ double z;z=x[1]*x[1]+4*x[2]*x[2];y[1]=2*x[1];y[2]=8*x[2];return(z);}X[1]=9.1949413e-003X[2]=-1.3861896e-003。