第一章概论一．电梯是现代物质文明和垂直运输工具电梯的雏形是公元前1115年至1079年间我国劳动人民发明辘轳。
1852年,世界上第一台在德国柏林电梯诞生了，采用电动机拖动。
以后，美国出现以蒸汽机为动力的客梯.美国人奥的斯研究出电梯的安全装置，开创了升降机工业或者说电梯工业新纪元.1857年，世界第一台载人电梯问世,为不断升高的高楼提供了重要的垂直动输工具。
1889年奥的斯公司在纽约试制成功第一台电力驱动蜗轮减速的电梯，这一设计思想为现代化的电梯奠定了基础，它的基本结构至今仍被广泛使用。
二．电梯的基本结构电梯一般由以下几部份组成:1。
曳引系统2。
导向系统3。
门系统4。
轿箱系统5。
重量平衡系统6. 电力拖动系统7. 电气控制系统8。
安全保护系统三．电梯的分类按驱动方式分类:1. 交流电梯2. 直流电梯3。
液压电梯4。
齿轮齿条电梯5。
螺杆式电梯6。
直线电机驱动的电梯按用途分类：1。
乘客电梯2。
载货电梯3。
病床电梯4。
服务电梯5。
观光电梯7. 车辆电梯8. 船舶电梯9。
建筑使用电梯10。
其它还可以按其它方式分类。
第二章电梯的驱动根据电梯使用的不同要求,电梯的驱动可采用曳引驱动，液压驱动，卷筒驱动，及齿轮齿条，螺杆驱动等方式。
一．曳引驱动曳引驱动是采用曳引轮作为驱动部件。
钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端悬吊轿箱,另一端悬吊对重装置，由钢丝绳和曳引轮之间的摩擦产生曳引力驱动轿厢作上下运行。
1. 绕绳方式电梯曳引钢丝绳的绕绳方式主要取决于曳引机组的位置,轿厢的额定载重和额定速度等条件.在选择,确定绕绳方式时应考虑有较高的传动效率，合理的能耗及有利于钢丝绳使用寿命的延长。
2。
曳引力计算在曳引轮槽中能产生的最大有效曳引力是钢丝绳与轮槽之间摩擦系数和钢丝绳绕过曳引轮包角的函数.3. 提高曳引能力的措施a。
改变绳槽形状及绳槽材料，提高摩擦系数。
b。
增大包角c. 增加轿厢自重4。
钢丝绳在曳引轮槽中的比压计算(参见教材）5。
钢丝绳在绳槽中的摩擦系数（参见教材)6. 曳引轮绳槽磨损的原因影响钢丝绳寿命的因素,一般也同样影响曳引轮的寿命，有如下几方面的因素:a。
《机器人性能仿真与控制原理》课程教学大纲课程代码：ME6017学分/学时：3学分/48学时课程开课学期：春季学期适用专业：机械、动力、车辆、航空、电子与电气工程、自动化等先修课程：高等数学、线性代数、机械设计、自动控制开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标机器人性能仿真与控制原理是面向机械制造自动化、机械电子工程、航空航天等专业的一门研究生专业课程。
本课程主要介绍机器人的基本原理及应用，阐述机器人的性能仿真、运动与控制的基本理论与方法。
通过本课程学习，使学生掌握机器人的基本原理及知识，了解机器人运动模型的建立及性能指标的分析方法，熟悉机器人的基本控制方法，为机器人的设计和应用提供技术支撑。
二、课程教学内容及学时分配第一章：绪论（3学时/课堂教学）●课程的目的与意义：典型案例分析●机器人介绍：定义、特点、结构、应用、性能指标、仿真方法等●团组大作业及要求：根据国内外机器人的发展状况，分组分类介绍机器人的特性及用途，每组完成一篇报告及PPT汇报第二章：机器人性能指标（4学时/课堂教学）●质量指标：质量及分布●几何指标：尺寸、形状●运动学指标：自由度、工作空间、灵活度、定位精度●动力学指标：刚度、强度、模态、负载能力、运动速度、运动加速度、动态响应、响应频率与带宽●控制指标：输出功率、输出力/矩、驱动力/矩、速度、加速度、响应频率与带宽、控制周期、控制精度、多轴同步精度、分辨率●工作环境指标：高温、低温、振动、辐射、水下、高压、真空第三章：机器人数学描述（2学时/课堂教学）●齐次坐标●齐次变换●等效旋转变换第四章：机器人运动学建模与性能仿真（6学时/课堂教学+2学时/讨论、实践）●运动学建模理论与方法介绍，D-H矩阵介绍●运动学模型建立：正反解求解算法●运动约束：驱动约束、干涉约束、奇异点●工作空间、速度、加速度仿真与分析●定位精度与误差敏感度分析●作业：机器人运动学建模第五章：机器人的雅克比矩阵（3学时/课堂教学）●微分平移、微分旋转●等效微分变换●机器人机构雅可比矩阵的建立第六章：机器人动力学建模与性能仿真（10学时/课堂教学+2学时/讨论、实践）●动力学建模理论与方法介绍：牛顿欧拉方程、拉格郎日方程●动力学模型的建立●静力学模型的建立●动力学特性仿真与分析●作业：机器人动力学建模第七章：机器人控制系统（4学时/课堂教学）●机器人控制系统介绍：发展历史与趋势、分类及特点●驱动系统：气动、液压、电机（伺服电机、步进电机、直线电机）●传感系统：位置（旋转编码器、光栅尺、旋转变压器、拉线传感器）、惯性（陀螺仪）、力觉（压力、力/矩传感器）、视觉（CCD相机、激光测距仪）●控制硬件：伺服阀、放大器、驱动器、运动控制卡、PC工控机、PLC、嵌入式计算机●控制软件：操作系统、实时性、编程语言第八章：机器人控制算法（4学时/课堂教学）●机器人控制技术及控制算法介绍●位置控制、柔顺控制、智能控制等第九章：机器人运动规划（2学时/课堂教学）●机器人运动规划介绍●轨迹产生与控制回路●运动规划案例介绍第十章：机器人控制及仿真工具MRDS（6学时/课堂教学、讨论、实践）●Microsoft Robotic Develop Studio (MRDS)概述●并发协调运行库（CCR）（concurrency and coordination runtime）●服务程序应用系统（DSS）(Decentralized Software System)●可视化仿真环境（VSE）(Visual Simulation Environment)●机器人控制仿真实例介绍●作业：机器人控制及仿真三、教学方法课程教学以课堂讲学为主，综合讨论、作业、网络、录像等共同实施。
国内外直线电机技术的发展与应用综述浙江大学叶云岳一、直线电机的历史发展直线电机的历史，据有关文献最早可追溯到1840年惠斯登（Wheatstone）开始提出和制作了略具雏形但并不成功的直线电机，从那时至今，已有160多年的历史了，在这不算短的历史过程当中，直线电机经历了探索实验、开发应用和实用商品化三个时代，当然，对不同类型的直线电机或世界各国不同的国家和地区，这三个时代的年代和年限又是不相同的。
1.探索实验时代（1840～1955年）从1840年到1955年的116年期间，直线电机从设想到实验到部分实验性应用，经历了一个不断探索，屡遭失败的过程。
自从惠斯登提出和试制了直线电机以后，有人明确地提到了直线电机以及它的专利。
这个专利是想把直线电机用在织布机的梭子上。
显然这个想法激励了许多科学家的热情，以致于在此以后的相当一段时间，一些科学家为此付出了许多的努力，然而，由于当时的制造技术，工程材料以及控制技术的现状，在经过断断续续20多年的顽强努力后，最终却未能获得成功。
这里的艰辛，笔者也是深有体会的，因为，20多年前笔者的大学毕业论文就是这个题目。
然而，最近笔者却实实在在地在中国的企业里看到了德国生产的经编机中应用了直线电机驱动的梭子。
由于使用性能和效率大大提高，从而使该经编机的身价提高10倍以上。
不过，科学家为了获得电梭子应用而巧妙构思的许多各种形式的直线电机，却为后来将它们应用到其它场合奠定了基础。
例如，将大推力、高速度的织梭直线电机经过重新设计，摇身一变向着电炮和电弹射器方面发展下去，旧日本海军就曾在横须贺开始过无烟、无声电炮的制造。
当然，历史没有给这些侵略者任何杀人的机会，这些电炮还没有来得及试用便迎来了他们的战败，此是后话，1995年美国宣布电磁炮试制成功。
到1905年，曾有两人分别建议将直线电动机作为火车的推进机构，一种建议是将初级放在轨道上，另一种建议是将初级放在车辆底部，这些建议无疑是给当时直线电机研究领域的科研人员的一剂兴奋剂，以致许多国家的科研人员都投入了这些研究工作。
