多功能機械手設計-新型氣壓四自由度立柱式工業(yè)機械手【含19張CAD圖帶開題報告-獨家】.zip
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目錄
1英文文獻翻譯 1
1.1 Research on a new 6 degrees of freedom combined parallel manipulator 1
1.2中文翻譯 14
2專業(yè)閱讀書目 24
2.1機械制造基礎 24
2.2機械原理 24
2.3機械設計 25
2.4現(xiàn)代工程圖學 25
2.5機電傳動控制 26
2.6材料力學 26
2.7互換性與技術測量 26
2.8理論力學 27
2.9機械設計課程設計 27
2.10機械制造技術 28
1英文文獻翻譯
1.1 Research on a new 6 degrees of freedom combined parallel manipulator
(Robotics and bionics, 2008, international society of robotics and biomimetic technology, 2008, IEEE International Conference).
Abstract - a new type of six degree of freedom parallel manipulator, consisting of two free degree of freedom manipulator, is presented in this paper. The degree of freedom of the manipulator is analyzed and the position kinematics is modeled. The vector loop equation is derived through the Jacobi matrix. The working interval is determined by numerical.
Key words: parallel manipulator;kinematics; working area;dexterity; reconfigurable structur
1： Brief introduction
Degree of freedom manipulator has been studied. Fang, Miller, Kong and Kok-Meng Lee have proposed a framework for reducing the degree of freedom, such as Tricept parallel mechanisms, which have been widely used in aircraft and automobiles.
Flexible fixtures based on combined fixtures have become the main elements of modern development. In this paper, the author applies a six degree of freedom parallel manipulator to the design of flexible fixture. It consists of a space 3-RRS manipulator and a plane 3-RRR manipulator. Some properties of this mechanism are studied in detail: freedom, Jacobian matrix, working area and dexterity. Finally, two reconfigurable structures based on this mechanism are also proposed. These two reconfigurable structures can be applied to different industria.
2：Description of a new type of parallel manipulator
Figure 1 shows the robotic arm studied in this article. It consists of two parallel manipulator arms. One of them is the planar 3-RRR manipulator and the other is the 3-RRS type manipulator. In addition to the ball joints associated with the mobile platform, all joints are rotated joints, and their axes are parallel to each other.
Figure1：mechanical arm mode
If the ball joint is replaced by three intersecting unit spinor, there will be five spinor associated with each arm of the 3-RRS type manipulator. Therefore, there is a special rotation that is opposite to all the joint rotation. It represents a point of force applied to the center of the space joint and the axis parallel to the rotating joint. Then, there will be three binding roles on the mobile platform. Generally speaking, the three power spinor is heterogeneous and linearly independent. So the possible movement is the translation of the normal fixed platform and the two-dimensional rotation of the space on a certain root line, which can be intersected at the same time at the same time.
The planar 3-RRR manipulator has three degrees of freedom, including two-dimensional translational and one-dimensional rotation. Since the two combinations of manipulator have different degrees of freedom, the manipulator considered in this paper has six degrees of freedom.
3： inverse kinematics
A schematic diagram of kinematics is given in Figure 2. All joints of the manipulator are represented in the diagram. Here are six movable rotatable joint variables, expressed as theta I and ETA I, where i= 1, 2, 3. The moving coordinate system {m} is at the center of the triangle P1P2P3, the coordinate system {o} is at the center of the triangle C1C2C3, and the base coordinate system {O} is fixed on the ground and the origin is the same as {o} in the initial condition state, and the I and zeta I are passive auxiliary joint angles, which can be used for computer simulation calculation or for the calculation of velocity and dynamics. . As shown, the length of the link is expressed in terms of 1, L, a and B.
Figure 2: six degrees of freedom parallel manipulator
The inverse kinematics problem gives the mobile platform posture needed to calculate the required joint angle. Since the secondary arm is made up of two robotic arms, the position of the platform C1C2C3 needs to be obtained from the first step, and then all the angles of the driving joints can be known.
In the spherical joint coordinate system UVW, the coordinates are PI (i=1,2,3). If we convert the homogeneous transformation matrix T to the coordinate system {o} in the Euler angle (alpha, beta, gamma) in the X-Y-Z, the spherical joint coordinates can be written as:
In here：
The (XM, YM, ZM) T here represents the position of UVW in the coordinate system {o}. C and s represent the sin and COS functions, respectively. The link DiEi-EiPi (i=1,2,3) is constrained by the rotational joints of plane y=0, y = x and y = x, respectively. The relationship between the six postural variables can be derived from the constraint equation.
The length of the EiPi of the link is equal to the distance between the ith spherical joint Pi and Ei. So there are three equations in this relation, and then we can get the expression of driving joint angle theta I:
Pij (I = 1, 2, 3 J = x, y, z) indicates the position of Pi with J in the coordinate system {o}. It is assumed that the posture of the mobile platform in the coordinate system {O} is (Xm, Ym, Zm, Zm), and the posture in the coordinate system is (XM, YM, ZM, alpha, beta, gamma) T, and the pose of the platform C1C2C3 can be expressed as:
The angle of the ETA I in the 3-RRR manipulator can also be obtained by the above method.
Here: Dij (J = 1, 2, 3) is an equation of the same form as eij in 3.
Now there is a general solution to the configuration of a corner and two arms, so we can conclude that there are 64 possible robotic arm positions corresponding to a given end actuators position.
4： The Jacobian matrix
According to Fig. two, the vector link in the manipulator arm can be written as:
The differential of time on both sides of the equation is used. Then the Li and Bi points are used to eliminate the passive variables by the two sides equation.
It can be simplified to:
Here, Omega theta and Omega are the angular variables that drive joints. Jiq and Jix are matrices derived from Eq. (8). Vo1 and VO2 respectively represent the output variables of the two arms. The first variable represents the coordinate system {o}, and the other represents the coordinates {O}.
Here, the 3-RRR type planar manipulator has only three outputs, so VO2 can be written as J2x.
Here is the third column, bij (J = 1, 2) is the jth column of Bi.
Then the second equations of (9) can be written as:
Because Jacobian matrix represents the relationship between input speed and output speed, we can describe the input speed in an equation.
Because the output speed v = Vo1 + VO2, equation (11) becomes:
From the equation (10) we can come to the following:
The right form of (13) in the first matrix is described by J3, and (13) is replaced by (12).
Then we can get the Jacobian matrix of the manipulator.
5：Work interval
As we all know, compared with the same series, the parallel manipulator has a smaller working range. Therefore, it is necessary to analyze the shape of the working area to enhance the performance of the parallel manipulator.
The workable interval is defined as such a space, which can be reached by reference points in at least one direction. We select a point on the w axis, which is a distance from the center of gravity m of the mobile platform as a reference point. Here are three steps to get the working space of this manipulator. The first step is to find the boundary of the 3-RRS type manipulator and use the spherical coordinates query method. The boundary of planar 3-RRR manipulator can easily be calculated from the normal boundary search method. This is the second step. Then, the working area is moved along the boundary of the plane curve obtained in the second step, and the final envelope is the working area of the parallel manipulator. Of course, the constraints of practical situations need to be considered when designing practical arms.
The structural parameters of the manipulator are selected as follows: r=50mm, R=80mm, R '=260mm, L=l=130mm, a=b=140mm. Assuming that the orientation is 0, the working range of the manipulator can be programmed by MATLAB, as shown in Figure three (a), (b), and (c), which represent the forward view, the overlook and the left view respectively. It can be observed from Fig. 3 that the workable interval is about the symmetry of the movement direction of the three drives.
Figure 3: a workable range of workable arms
6： Dexterity
The dexterity of a manipulator can be considered as the ability of a manipulator to change its position and direction, or the force and torque in any direction. This can be measured by the kinematic performance index of the manipulator. The Jacobian matrix represents the mapping between the speed and force between the actuator and the actuator at the end of the manipulator, so its characteristics are usually used to measure dexterity.
The exponent of dexterity of manipulator is taken as the condition number, and the minimum singularity and maneuverability are proposed. The conditional number of Jacobian matrix can be obtained from 1 (isotropy) to infinity (singularity), which measures the degree of morbidity. This is used as the dexterity index in this article. The condition number of the Jacobian matrix can be defined as:
The sigma Max and sigma min represent the largest and minimum singular values of Jacobian matrix respectively.
The condition number is restricted to 1 to infinity, from the singular configuration at infinity to the dexterity at 1. The structural parameters of the manipulator are the same as those shown in Figure four. We assume that the mobile platform is parallel to the fixed platform, and the height of Z is 200mm, and the condition number of the Jacobian matrix of the work area is shown in Figure four.
It is clear that the dexterity is the best in the center of the workspace and decreases gradually as the center moves outward. However, the number of these conditions can satisfy the requirements of parallel manipulator.
Figure 4: dexterity under the initial parameter setting
7：Reconfigurable analysis
A: 3-RRRS parallel mechanism with six degrees of freedom
As shown in Figure five, the 3-RRRS mechanism has a reconfigurable composite mechanism for help, as shown in Figure 1. The first R joint axis vector is perpendicular to plane B1B2B3, and the second and third R key axis vectors are parallel to B1B2B3. Finally, the arm is connected to the mobile platform through joints. Suppose that the reference coordinate system of each arm is at the center of the second R joints, similar to the B-xiyizi shown in Figure five. Under initial configuration, the kinematic spinor of each chain can be expressed as follows:
The matrix T is a full rank matrix, which represents the linear independence of the kinematic spinor of each chain. There is no inverse helix that acts on kinematic constraints. Therefore, the degree of freedom of the 3-RRRS mechanism is 6. joints of each chain, which can be flexibly selected as the actuated joints of two.
Figure 5: a six degree of freedom mechanism with three arms
B: 3-RRRS-UPR parallel mechanism with four degrees of freedom
Fig.6: four degree of freedom mechanism for three arms with a beam chain.
This constraint chain has a U joint, a P joint and a R joint. The rest of the structure and
The 3-RRRS mechanism is the same. This binding force acting on 3RRRS-UPR can be analyzed by the spinor theory. The reference coordinate system of the constraint chain is located at the center of the U joint, similar to the xoyozo shown in Figure six. Under initial configuration, the kinematic spinor of each chain can be expressed as follows:
From (13), mobile platforms do not move along the x0 axis and the Y0 axis. This mechanism has three rotational freedoms and a translational freedom along the Z0 axis.
1.2中文翻譯
（機器人技術和仿生學，2008，機器人與仿生技術國際學會，2008，IEEE國際會議）
摘要——本文提出了由兩個少自由度機械臂組成的一種新型六自由度并聯(lián)機械臂，對這種機械臂的自由度進行了分析和位置運動學建模。通過雅可比矩陣導出了矢量環(huán)方程。工作區(qū)間通過數(shù)值方法被確定為考慮干擾檢查。此外，根據(jù)靈巧度標準來評估機制的性能。為了滿足不同的配置需求，基于提出的六自由度并聯(lián)機構(gòu)。給出了兩個可重構(gòu)的結(jié)構(gòu)。這項工作提供了新型機械臂的發(fā)展基礎。
關鍵詞——并聯(lián)機械臂，運動學，工作區(qū)間，靈巧度，可重構(gòu)結(jié)構(gòu)
一、簡介
并聯(lián)機構(gòu)已經(jīng)在許多領域被廣泛使用，例如飛機模擬器，機器人，機床。由于其更好的剛度和精度，較輕的重量，更大的承載，更高的速度和加速度以及不那么
強有力的執(zhí)行器。最經(jīng)典的六自由度并聯(lián)機構(gòu)機械臂是Gough的輪胎試驗機Stewart的運動模擬器。但有些并聯(lián)機械臂少于六自由度，例如Delta和3-UPU型機械臂。最近幾年，縮減自由度的機械臂尤其是三自由度機械臂已經(jīng)被集中研究。Fang, Miller，Kong和Kok-Meng Lee已經(jīng)提出集中縮減自由度的架構(gòu)，如Tricept并聯(lián)機構(gòu)已經(jīng)被廣泛地應用于飛機和汽車。
基于組合固定裝置的柔性固定裝置已成為現(xiàn)代發(fā)展方向的主要元素。在本文中，作者應用一種六自由度并聯(lián)機械臂到柔性固定裝置的設計中。它由一個空間的3-RRS型機械臂和一個平面的3-RRR型機械臂構(gòu)成。這種機制的一些特性被具體研究：自由度，雅克比矩陣，工作區(qū)間以及靈巧度等。最后，基于這種機制的兩種可重構(gòu)結(jié)構(gòu)也被提出來，這兩種可重構(gòu)結(jié)構(gòu)可以用于不同的工業(yè)領域。
二、新型并聯(lián)機械臂的描述
圖一展示了本文中研究的機械臂。它由兩個并聯(lián)機械臂組成。其中一個是平面的3-RRR型機械臂，另一個是空間的3-RRS型機械臂。除了與移動平臺相聯(lián)系的球關節(jié)，所有關節(jié)都是轉(zhuǎn)動關節(jié)，而且它們的軸都是互相平行的。
圖一：機械臂模型
如果球關節(jié)被三個相交的單元旋量代替，那會有五個與3-RRS型機械臂的每個臂聯(lián)系的旋量。因此存在一個特別的旋量與所有的關節(jié)旋量相反，它代表了一個力應用于空間關節(jié)中心的一個點和平行于轉(zhuǎn)動關節(jié)的軸。然后，然后,就會有三個約束力作用于移動平臺。通常來說，這三力旋量是異面和線性獨立的。所以可能的運動是順著正常固定的平臺的平移和關于某根線的空間二維旋轉(zhuǎn)，這種于東可以是三力旋量在同一時間相交。
平面的3-RRR型機械臂有三個自由度，包括平面二維的平移和一維旋轉(zhuǎn)。由于兩組合機械臂分別有不同的自由度，因此本文中所考慮的機械臂都擁有六個自由度。
三、逆運動學
在圖二中給出了運動學的圖解示意圖。機械臂的所有關節(jié)都在圖中有所表示。這里有六個活動的可旋轉(zhuǎn)的關節(jié)變量，表示為θi 和ηi ，這里i= 1, 2, 3。移動的坐標系{m}是在三角形P1P2P3的中心，坐標系{o}是在三角形C1C2C3的中心，而且基坐標系{O}被固定在地面上且原點同一樣{o}在初始條件狀態(tài)下，φi和ζi是被動輔助關節(jié)角，可以被用來計算機仿真計算或者用于速度和動力學計算。如圖所示，鏈接的長度用1，L，a和b表示。
圖二：六自由度并聯(lián)機械臂圖解
逆運動學問題給出了計算所需要的驅(qū)動關節(jié)角度的移動平臺姿勢。由于次機械臂是由兩個機械臂組成，因此平臺C1C2C3的姿勢需要從第一步得出，然后所有的驅(qū)動關節(jié)的角度都可以知道。
在球關節(jié)坐標系uvw中的坐標是pi(i=1,2,3) ，如果我們將它們根據(jù)X-Y-Z中的歐拉角(α,β,γ)用齊次變換矩陣T轉(zhuǎn)換到坐標系{o}中，這個球關節(jié)坐標可以寫為：
在這里：
這里的(xm, ym, zm)T表示uvw在坐標系{o}中原點的位置。c和s分別表示sin和cos函數(shù)。鏈接DiEi-EiPi(i=1,2,3)被分別在平面y=0, y = -3x和y = 3x的旋轉(zhuǎn)關節(jié)所約束。六個姿勢變量的關系可以由約束方程推導出來：
鏈接的EiPi長度等于 ith球關節(jié)Pi 和Ei間的距離。因此在這關系中存在三個方程，然后我們可以得到驅(qū)動關節(jié)角θi的表達式：
這里：
Pij（i = 1, 2, 3 j = x, y, z）表示在坐標系{o}中Pi伴隨j的位置。假設在坐標系{O}中的移動平臺的姿勢是(Xm, Ym, Zm, ?, ?, ψ)T，它在坐標系{o}中的姿勢是(xm, ym, zm, α, β, γ)T，平臺C1C2C3的姿勢可以表示為：
3-RRR型機械臂中ηi 的角度可以同樣由上述方法得出：
在這里：Dij（j = 1, 2, 3）是同(3)式中eij 一樣形式的等式。
現(xiàn)在已有一個角和兩個臂的配置的通用解決方法，因此我們可以得出結(jié)論：對應于一個給出的末端執(zhí)行器位置，總共存在64種可能的機械臂姿勢。
四、雅克比矩陣
根據(jù)圖二，機械臂中鏈接的矢量環(huán)可以寫為：
對等式兩邊進行關于時間的微分，然后分別用li和bi點乘兩邊等式消掉被動變量得：
這里ki表示平行于特殊機械臂ith驅(qū)動關節(jié)軸的單位向量，k是指向正Z軸的單位向量。然后我們可以得到兩個方程：
可以簡化為：
這里ωθ 和 ωη 是驅(qū)動關節(jié)的角變量，Jiq 和Jix 是由Eq. (8) 推導出的矩陣。vo1 和vo2 分別表示兩個機械臂的輸出變量，第一個變量代表坐標系{o} 另一個代表坐標是{O}。
這里3-RRR型平面機械臂只有三個輸出，因此vo2 可以寫為，J2x變?yōu)椋?
這里是的第三列，bij（j = 1, 2）是bi 的jth列。
然后（9）的第二個等式可以寫為：
由于雅克比矩陣表示了輸入速度和輸出速度的關系，因此我們可以在一個方程式中描述輸入速度
因為輸出速度v = vo1 + vo2 ，等式(11) 變?yōu)椋?
從等式(10)中我們可以得出：
由J3 來描述第一個矩陣中(13)的右式，并把(13)代入(12)，可得：
然后我們可以得到機械臂的雅克比矩陣：
五、工作區(qū)間
眾所周知，與同系列的相比，并聯(lián)機械臂有較小的工作區(qū)間。因此，有必要分析工作區(qū)間的形狀來加強并聯(lián)機械臂的表現(xiàn)。
可獲得的工作區(qū)間被定義為這樣一塊空間，它能被參考點至少在一個方向上達到。我們在w軸選取一個點，這在移動平臺的重心m 作為參考點之上的一段距離。這里有三個步驟來得到這個機械臂的工作區(qū)間。第一步是尋找空間3-RRS型機械臂的邊界，使用球坐標查詢方法。平面3-RRR機械臂的邊界很容易從普通邊界查找方法算出，這是第二步。然后，沿著第二步得到的平面曲線的邊界移動空間工作區(qū)，最終的包絡線是并聯(lián)機械臂的工作區(qū)間。當然，實際情況的約束在設計實用的機械臂時需要被考慮。
機械臂的架構(gòu)參數(shù)被選取為：r=50mm，R=80mm，R‘=260mm，L=l=130mm，a=b=140mm。假設取向是0，機械臂的工作區(qū)間可以通過MATLAB編程得到，如圖三(a), (b), (c)所示，它們分別表示正視圖，俯視圖和左視圖。從圖三中可以觀察到，可達到的工作區(qū)間是關于三個驅(qū)動器的移動方向勻稱的。
圖三：機械臂可達到的工作區(qū)間
六、靈巧度
機械臂的靈巧度可以被認為是機械臂可以任意改變其位置和方向，或者任意方向的作用力和扭矩的能力。這已經(jīng)可以用機械臂的運動學性能指標來測量。雅克比矩陣表示了在機械臂的末端執(zhí)行器和驅(qū)動器之間速度和力兩者的映射，因此它的特性通常被用來衡量靈巧度。
機械臂靈巧度不同的指數(shù)作為條件數(shù)，最小奇異性和可操縱性被提出。雅克比矩陣的條件數(shù)可以從1（各向同性）到無窮（奇異性），這衡量了病態(tài)性程度。這被用來作為本文中靈巧度指標。雅克比矩陣的條件數(shù)可以被定義為：
在這里σmax 和σmin 分別表示雅克比矩陣的最大和最小奇異值。
條件數(shù)被限制在1到無窮，它從在無窮處的奇異位形到在1處的靈巧。機械臂的架構(gòu)參數(shù)和如圖四給出的一樣。我們假設移動平臺平行于固定平臺而且Z的高度是200mm，工作區(qū)間的雅克比矩陣的條件數(shù)如圖四所示。
圖中很明顯的顯示了靈巧度在工作區(qū)間的中心是最好的，且按照中心向外移動逐漸減小。但是這些條件數(shù)的值可以滿足并聯(lián)機械臂的要求。
圖四：初始參數(shù)設定下的靈巧度
七、可重構(gòu)分析
A、具有六自由度的3-RRRS平行機制
如圖五所示的3-RRRS機制，它有可重構(gòu)的組合機制求助，如圖一所示。第一個R關節(jié)的軸向量垂直于平面B1B2B3，第二個和第三個R關鍵的軸向量平行于B1B2B3。最后，臂通過關節(jié)被連接到移動平臺。假設每個臂的參考坐標系處于第二個R關節(jié)的中心，類似于圖五所示的B-xiyizi。在初始配置下，每條鏈的運動學旋量可以如下表示：
螺旋矩陣可以如下表示為：
矩陣T是一個滿秩矩陣，它代表了每條鏈的運動學旋量的線性無關。這里沒有作用于運動學約束的反螺旋。因此，3-RRRS機制的自由度是6.每條鏈的兩個關節(jié)可以被靈活地選為驅(qū)動關節(jié)。
圖五：具有三臂的六自由度機制
B、具有四自由度的3-RRRS-UPR平行機制
進一步的重構(gòu)，3RRRS-UPR型具有中心約束鏈的平行機制如圖6所示。
圖六：有約束鏈的三臂的四自由度機制
這個約束鏈有一個U關節(jié)，一個P關節(jié)和一個R關節(jié)構(gòu)成。剩下的結(jié)構(gòu)和
3-RRRS機制相同。這個通過約束鏈作用于3RRRS-UPR的約束力可以通過旋量理論被分析。約束鏈的參考坐標系被定位在U關節(jié)的中心，類似于如圖六所示的xoyozo。在初始配置下，每條鏈的運動學旋量可以如下表示：
反螺旋可以由下面公式獲得：
從(13)中看，移動平臺不會沿著x0軸和y0軸移動。這個機制有三個旋轉(zhuǎn)自由和沿z0軸的一個平移自由。
2專業(yè)閱讀書目
2.1機械制造基礎
內(nèi)容摘要：
本書根據(jù)高等教育人才培養(yǎng)目標及規(guī)格要求進行編寫。在吸收近年來高等教
育教學改革經(jīng)驗的基礎上，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)線對應用型高等技術人才在機械制造技
術方面的技能要求，結(jié)合機械制造技術的發(fā)展趨勢，將傳統(tǒng)教材《金屬切削原理
與刀具》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝學》、《機床夾具設計》、《數(shù)
控技術》等的相關內(nèi)容有機地結(jié)合在一起，以項目、課題、案例為主線。本書內(nèi)
容涵蓋有:金屬切削加工基本定義、機械加工工藝規(guī)程制訂、典型零件加工工藝、
機械加工質(zhì)量分析、裝配工藝基礎、機床夾具設計基礎、常用機械加工方法及其
裝備、數(shù)控加工工藝、現(xiàn)代加工技術九個項目?？晒└叩仍盒C電類專業(yè)使用，
也可作為普通高等院校及有關工程技術人員參考。每個項目后附有知識點、技能
點、課題分析、相關知識及項目驅(qū)動題目，可使廣大讀者更好地掌握所學的知識
和技能。
2.2機械原理
內(nèi)容摘要：
本書除緒論外共十三章，包括機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析、平面機構(gòu)的運動分析、平面
連桿機構(gòu)及其設計、凸輪機構(gòu)及其設計、齒輪機構(gòu)及其設計、輪系及其設計、其他常用機構(gòu)、機械運動方案的擬定、平面機構(gòu)的力分析、平面機構(gòu)的平衡、機器的機械效率、機器的運轉(zhuǎn)及其速度波動的調(diào)節(jié)、計算機在機構(gòu)分析和綜合中的應用。此外，書未還附有各章思考題和習題以及常用的圖表?！稒C械原理》是一門介紹各類機械產(chǎn)品中常用機構(gòu)設計的基本知識、基本理論和基本方法的重要技術基礎課程?！稒C械原理》以高等學校機械類專業(yè)的學生為對象,以機構(gòu)系統(tǒng)運動方案設計為主線，面向產(chǎn)品設計，強調(diào)學科之間的交叉融合，注重相關課程教學內(nèi)容的邊界再設計，通過啟發(fā)創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生主動實踐的工程設計能力。《機械原理》重點討論連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、間歇機構(gòu)等常用機構(gòu)的設計和機構(gòu)系統(tǒng)動力學、機構(gòu)創(chuàng)新設計的一般規(guī)律和方法，將設計基本知識、基本理論與設計方法有機地融合，通過理論學習與不斷實踐加強創(chuàng)新思維和工程設計能力的訓練，為機械產(chǎn)品創(chuàng)新設計提供必要的基礎知識與方法。(魏兵，熊禾根.機械原理[M].武漢:華中科技大學出版社，2007)
2.3機械設計
內(nèi)容摘要：
機械設計(machinedesign)，根據(jù)用戶的使用要求對專用機械的工作原理、結(jié)
構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構(gòu)思、分析和計算并。機械設計，將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。機械設計是機械工程的重要組成部分，是機械生產(chǎn)的第一一步，是快定機械性能的最主要的因素。機械設計的努力目標是:在各種限定的條件(如材料、加工能力、理論知識和計算手段等)下設計出最好的機械，即做出優(yōu)化設計。優(yōu)化設計需要綜合地考慮許多要求，一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少環(huán)境污染。這些要求常是互相矛盾的，而且它們之間的相對重要性因機械種類和用途的不同而異。設計者的任務是按具體情況權(quán)衡輕重，統(tǒng)籌兼顧，使設計的機械有最優(yōu)的綜合技術經(jīng)濟效果。過去，設計的優(yōu)化主要依靠設計者的知識、經(jīng)驗和遠見。隨著機械工程基礎理論和價值工程、系統(tǒng)分析等新學科的發(fā)展，制造和使用的技術經(jīng)濟數(shù)據(jù)資料的積累，以及計算機的推廣應用，優(yōu)化逐漸舍棄主觀判斷而依靠科學計算。(王為，旺建曉.機械設計[M].武漢:華中科技大學出版社,2007)
2.4現(xiàn)代工程圖學
內(nèi)容摘要：
本書是全國教育科學“十五”規(guī)劃教育部重點課題的研究成果，是根據(jù)教育
部2005年制定的“普通高等院校工程圖學課程教學基本要求”，并總結(jié)作者多
年來教學改革的經(jīng)驗編寫而成的，是2007年江蘇省高等學校立項精品教材。全
書共10章，主要內(nèi)容包括制圖基本知識、正投影法基礎、立體的投影、組合體
的視圖、軸測圖、機件常用表達方法、標準零件與常用零件、零件圖、裝配圖、計算機繪圖。與本書配套的《現(xiàn)代工程圖學習題集》同時由清華大學出版社出版。多元一體，融漢語、英語和德語教學于一體。本書突出應用型特色，注重立體構(gòu)形能力、圖視思維表達能力、自主學習能力和專業(yè)外語交流能力的培養(yǎng)。(趙大興，高成慧，趙成剛.現(xiàn)代工程圖學[M].武漢:湖北科學技術出版社，2006)
2.5機電傳動控制
內(nèi)容摘要：
《機電傳動控制》是2001年高等教育出版社出版的一本圖書。該書緊密結(jié)
合典型機電自動控制系統(tǒng)，詳細介紹了控制系統(tǒng)的組成以及設計方法。既有常用的電氣控制方法，又有先進的控制技術。具有系統(tǒng)性、實用性和先進性。全書除緒論和附錄外共分5章，第1章機電傳動斷續(xù)控制，第2章可編程序控制器(PLC)及其應用，第3章步進電動機傳動控制，第4章機電傳動速度連續(xù)控制，第5章機電傳動伺服系統(tǒng)。每章末均有思考題和習題。該書是高等工科院校機械工程及自動化專業(yè)的系列教材之一，也可供機電相關專業(yè)選用及有關科研和工程技術人員參考。
2.6材料力學
內(nèi)容摘要：
劉鴻文浙江大學教授。長期從事固體力學教學工作。曾任教育部教材編審委
員會委員，國家教委(教育部)工科力學課程教學指導委員會主任委員兼材料力學課程教學指導組組長。1989年被授子全國優(yōu)秀教師。1991年起享受政府特殊
津貼。杭州市第六屆人大代表，浙江省第四屆政協(xié)常委，全國政協(xié)第六、七、八屆委員。全書分I、11兩冊，共分18章。第1冊包含了材料力學課程中的基本內(nèi)容，內(nèi)容包括:緒論，拉伸、壓縮與剪切，扭轉(zhuǎn)，彎曲內(nèi)力，彎曲應力，彎曲變形，應力和應變分析，強度理論，組合變形，壓桿穩(wěn)定，動載荷，交變應力，平面圖形的幾何性質(zhì)等。第11冊包含了材料力學課程較深入的內(nèi)容，內(nèi)容包括:彎曲的幾個補充問題，能量方法，超靜定結(jié)構(gòu)，平面曲桿，厚壁圓簡和旋轉(zhuǎn)圈盤，矩陣位移法，桿件的塑性變形等。(劉鴻文.材料力學[M].北京高等教育出版社，2009)
2.7互換性與技術測量
內(nèi)容摘要：
本書根據(jù)“互換性與技術測量”課程學時壓縮的情況，編寫時盡量貫徹既完
整全面又簡潔實用的思想。其主要內(nèi)容包括:互換性與標準化概論、圓柱體結(jié)合
尺寸精度的控制與評定、測量技術基礎、幾何公差及檢測、表面輪廓特征的控制與評定、典型零部件的幾何精度設計、圓柱齒輪傳動誤差的評定與齒輪的精度設計、機械系統(tǒng)的精度設計和機械精度設計與實例分析。附錄中還列出“常用詞匯中英文對照”和若干工程示意圖，書中所有工程實例可利用索引查找，并為任課教師免費提供電子課件。本書是機械工程及其自動化專業(yè)的教學用書，也可以作為近機類專業(yè)如輕工機械、化工機械等專業(yè)的教學用書，同時可供科研及生產(chǎn)單位從事產(chǎn)品設計和計量測試等工作的工程技術人員使用。(陳于萍，周兆元.互換性與測量技術基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社，2009)
2.8理論力學
理論力學(theoreticalmechanics)是研究物體機械運動的基本規(guī)律的學
科。力學的一個分支。它是一般力學各分支學科的基礎。理論力學通常分為三個部分:靜力學、運動學與動力學。靜力學研究作用于物體上的力系的簡化理論及力系平衡條件，運動學只從幾何角度研究物體機械運動特性而不涉及物體的受力:動力學則研究物體機械運動與受力的關系。動力學是理論力學的核心內(nèi)容。理論力學的研究方法是從一些由經(jīng)驗或?qū)嶒灇w納出的反映客觀規(guī)律的基本公理或定律出發(fā)，經(jīng)過數(shù)學演繹得出物體機械運動在一一般情況下的規(guī)律及具體問題中的特征。理論力學中的物體主要指質(zhì)點、剛體及剛體系，當物體的變形不能忽略時，則成為變形體力學(如材料力學、彈性力學等)的討論對象。靜力學與動力學是工程力學的主要部分。(李卓球.理論力學[M].武漢:武漢理工大學出版社,2012)
2.9機械設計課程設計
內(nèi)容摘要：
綜合運用機械設計課程設計和其他有關選修課程的理論及生產(chǎn)實踐的知識
去分析和解決機械設計問題，了解和掌握常用機械零部件、機械傳動裝置或簡單機械的設計過程和進行方式，培養(yǎng)正確的設計思想和分析問題的能力，特別是總體設計和零部件設計的能力。任何設計都不可能是設計者獨出心裁、憑空設想、不依靠任何資料所能實現(xiàn)的。設計時，要認真閱讀參考資料，繼承或者借鑒前人的設計經(jīng)驗和成果，但不能盲目地全盤抄襲，應根據(jù)具體的設計條件和要求，獨立思考，大膽地進行改進和創(chuàng)新。只有這樣，才能做出高質(zhì)量的設計。任何機械零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸，除了考慮它的強度和剛度外，還應綜合考慮零件本身及整個部件的工藝性要求（如加工和裝配公益性）、經(jīng)濟性要求（如制造成本低）、使用要求（如維護方便）等才能確定。（唐增寶，常建娥.機械設計課程設計[M].2016）
2.10機械制造技術
內(nèi)容摘要：
機械制造技術內(nèi)涵廣泛、學科交叉，并且不斷地發(fā)展與完備，在激烈的國際
市場競爭中，制造業(yè)要求生存和發(fā)展，必須掌握并科學運用最先進的制造技術。先進制造技術也是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有力武器。先進制造技術的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化，將對國民經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生越來越大的影響。本書系統(tǒng)介紹各種先進制造技術的理念和裝備技術，旨在使學生熟悉國內(nèi)外先進制造技術前沿，開闊學生思維，拓寬知識面，掌握先進的方法，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和工程實踐的能力。全書共分六章，主要介紹先進技術的內(nèi)涵、虛擬制造技術、微細加工技術、納米制造技術、快速成型技術、制造自動化技術。本書可以作為機械設計及理論、機械
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