“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）設(shè)計(jì)與制造ⅡDesignandManufacturingⅡ(ME3220/原ME209)“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）設(shè)計(jì)與制造ⅡDesignandManufacturingⅡ(ME3220/原ME209)機(jī)構(gòu)與機(jī)器人學(xué)

M&R（機(jī)械原理MMT）研究領(lǐng)域

國家戰(zhàn)略（航天-著陸+桁架、航發(fā)、氣墊船）腿式機(jī)器人（腿式著陸器、重載移動(dòng)平臺(tái)）輪式全向平臺(tái)（搬運(yùn)、越障、核電站壁面）3D打印新技術(shù)/新裝備（砂模、曲面分層）多車并車系統(tǒng)、隧道施工裝備（超冗余、推進(jìn)+拼裝）伺服沖壓裝備、重載操作機(jī)器人（2500T、400Tm）

應(yīng)用：重大裝備創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研發(fā)現(xiàn)代機(jī)器創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用復(fù)雜機(jī)構(gòu)尺度設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用

全向移位機(jī)理與輪腿平臺(tái)技術(shù)多維運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)與步態(tài)規(guī)劃技術(shù)機(jī)器運(yùn)動(dòng)智能與仿生學(xué)習(xí)機(jī)制機(jī)構(gòu)學(xué)基本問題

(概念、方法)理論：并聯(lián)機(jī)器人與機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)如何從0到1：如何創(chuàng)意機(jī)械/機(jī)器？400噸米鍛造操作機(jī)(重載機(jī)器人)如何開發(fā)？如何組織開發(fā)？課程目標(biāo)“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）學(xué)院頂層設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)與制造系列課程（1）《工程學(xué)導(dǎo)論》：培養(yǎng)對機(jī)械工程及其規(guī)范的基礎(chǔ)認(rèn)知（2）《設(shè)計(jì)與制造I》：夯實(shí)工程制圖和創(chuàng)意表達(dá)能力、公差配合設(shè)計(jì)標(biāo)注能力（3）《設(shè)計(jì)與制造Ⅱ》：培養(yǎng)現(xiàn)代機(jī)器的整體認(rèn)知及其運(yùn)動(dòng)方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力四個(gè)重塑課程邊界重塑知識(shí)體系重塑教學(xué)過程重塑評價(jià)方式重塑（4）《設(shè)計(jì)與制造Ⅲ》：培養(yǎng)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和工程問題解決能力課程定位“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）課程定位課程簡史：創(chuàng)建于2012年開課于2015年主干核心課：項(xiàng)目式教學(xué)兩課融合&拓展：機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)（奠基性專業(yè)課）新工科課程：與時(shí)俱進(jìn)涵蓋全院所有學(xué)生（機(jī)械工程、能源與動(dòng)力工程、工業(yè)工程、核科學(xué)與技術(shù)等）《設(shè)計(jì)與制造Ⅱ》機(jī)械原理，上海市精品課程，2003(第1屆)機(jī)械設(shè)計(jì)，上海市精品課程，2004(第2屆)上海市精品課程，2018上海市一流本科課程，2021國家級一流本科課程，2023課程網(wǎng)址：/bkjx/me3220/新工科課程：總體做法把現(xiàn)代機(jī)器搬進(jìn)課堂把產(chǎn)品開發(fā)搬進(jìn)課程把科研訓(xùn)練搬進(jìn)項(xiàng)目“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）教學(xué)方法論“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）課程內(nèi)容機(jī)器認(rèn)知機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)器設(shè)計(jì)課程內(nèi)容本質(zhì)是什么：現(xiàn)代機(jī)器和裝備（系統(tǒng)觀）機(jī)電一體化？機(jī)-電-感“三子系統(tǒng)論”（傳統(tǒng)-現(xiàn)代-未來）視角：自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)+制造強(qiáng)國戰(zhàn)略基本知識(shí)體系：機(jī)械原理、自由度計(jì)算基本機(jī)構(gòu)：概念、方法基本知識(shí)體系：機(jī)械零件/機(jī)械設(shè)計(jì)、電控選型基本結(jié)構(gòu)：概念、方法創(chuàng)新設(shè)計(jì)：機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程模型：步驟與內(nèi)容實(shí)踐環(huán)節(jié)：項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作--簡單機(jī)電系統(tǒng)/產(chǎn)品《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計(jì)》體系：知識(shí)+能力+素養(yǎng)項(xiàng)目式教學(xué)課程主線四大板塊把“現(xiàn)代機(jī)器”搬進(jìn)課堂內(nèi)在關(guān)聯(lián)：機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目開展過程第1章緒論第2章機(jī)器的歷史、現(xiàn)在和未來第3章常用機(jī)構(gòu)及其功能簡介第4章常用結(jié)構(gòu)及其連接功能簡介第5章機(jī)器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與開發(fā)第6章機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第7章機(jī)構(gòu)表達(dá)與組成原理第8章連桿機(jī)構(gòu)第9章凸輪機(jī)構(gòu)第10章齒輪機(jī)構(gòu)與輪系第11章

齒輪傳動(dòng)第12章鍵連接與螺紋連接第13章帶傳動(dòng)第14章

鏈傳動(dòng)第15章軸及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第16章軸承及其選用機(jī)械平衡與機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)類型與電動(dòng)機(jī)選型傳感器20.單片機(jī)控制及應(yīng)用案例21.課程項(xiàng)目實(shí)施案例附錄（機(jī)構(gòu)分析常用方法、軟件，其他常用機(jī)構(gòu)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)）機(jī)器運(yùn)行品質(zhì)與控制基礎(chǔ)篇機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法篇機(jī)器設(shè)計(jì)過程與指導(dǎo)篇課程教學(xué)過程課程內(nèi)容把“現(xiàn)代機(jī)器”搬進(jìn)課堂“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）116121718項(xiàng)目主線課堂主線課程考核需求調(diào)查自主立題答辯展示樣機(jī)制作詳細(xì)設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)9機(jī)器性能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方法課堂教學(xué)3課外項(xiàng)目企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)產(chǎn)品開發(fā)需求調(diào)查產(chǎn)品規(guī)劃市場銷售產(chǎn)品試制詳細(xì)設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)課程項(xiàng)目真實(shí)再現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)際開發(fā)過程課堂教學(xué)引領(lǐng)服務(wù)課外項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)程把產(chǎn)品開發(fā)搬進(jìn)課程：課外項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)“雙主線并行”貫穿式項(xiàng)目式教學(xué)：一個(gè)課外項(xiàng)目貫穿全學(xué)期把“產(chǎn)品開發(fā)”搬進(jìn)課程“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）課堂與項(xiàng)目并行自學(xué)與教學(xué)并行課堂：基本概念、難點(diǎn)、重點(diǎn)、項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)課外：研究性學(xué)習(xí)/應(yīng)用、理解、融會(huì)貫通課堂講授討論小測驗(yàn)課外研究性學(xué)習(xí)課后作業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)項(xiàng)目制作項(xiàng)目設(shè)計(jì)116121718項(xiàng)目課堂末考成績立題調(diào)研分組項(xiàng)目展示制作演示詳細(xì)設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)9平時(shí)成績課程實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)3把“產(chǎn)品開發(fā)”搬進(jìn)課程課時(shí)安排項(xiàng)目設(shè)計(jì)課外80學(xué)時(shí)（1-18周）答辯/演示：第18周院項(xiàng)目展：第18周課堂教學(xué)課內(nèi)64學(xué)時(shí)（1-16周）考試：第17/18周“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）課號(hào)課程名稱學(xué)分學(xué)時(shí)時(shí)間描述(2023-2024-1)-ME3220-02

(教學(xué)班)設(shè)計(jì)與制造Ⅱ464行課安排為第1周---第16周

星期一第3~4節(jié)東下院113

星期四第3~4節(jié)東下院1131.課堂學(xué)習(xí)（36hr）2.實(shí)驗(yàn)（4hr）+VR實(shí)驗(yàn)（作業(yè)）3.項(xiàng)目設(shè)計(jì)（課內(nèi)19hr+課外80hr）3講座+3答辯4.樣機(jī)制作（課內(nèi)5hr+課外30hr，資助額￥300元/人）n培訓(xùn)指導(dǎo)+1答辯+1項(xiàng)目展/演示/展示demoProject制作與演示：經(jīng)歷簡單機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的全過程龍賓樓負(fù)一層

—實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（劉振峰）攜手指導(dǎo)項(xiàng)目：測試原理與技術(shù)（杜正春）“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）基本理念：領(lǐng)跑+陪跑項(xiàng)目制作是跑馬拉松教師即教練：引領(lǐng)、指路課堂教學(xué)、課外輔導(dǎo)：后勤保障項(xiàng)目制作是跑馬拉松，課堂教學(xué)和課外答疑是后勤保障（領(lǐng)跑+陪跑）！Project制作與展示：現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的全過程項(xiàng)目式教學(xué)：生：運(yùn)動(dòng)員師：教練員師-生關(guān)系：馬拉松模型（教練員—運(yùn)動(dòng)員）項(xiàng)目式教學(xué)：馬拉松+雙主線+微科研訓(xùn)練把“產(chǎn)品開發(fā)”搬進(jìn)課程項(xiàng)目進(jìn)度安排“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）任務(wù)定義課時(shí)教學(xué)周次Lab1：立題調(diào)研（分組、調(diào)研、確定任務(wù)）/TeamBuilding+ProjectProposal+Specification11Lab2：方案設(shè)計(jì)

-概念設(shè)計(jì)方案（需求與技術(shù)規(guī)范）12Lab3：方案設(shè)計(jì)

-概念設(shè)計(jì)方案（需求與技術(shù)規(guī)范）13Lab4：方案設(shè)計(jì)-概念設(shè)計(jì)方案（頭腦風(fēng)暴+創(chuàng)新）Lab-v：凸輪/齒輪機(jī)構(gòu)VR實(shí)驗(yàn)4Lab5：機(jī)構(gòu)認(rèn)知與簡圖測繪+VR實(shí)驗(yàn)25DesignReviewI29Lab6：減速器拆裝與分析29Lab7：方案設(shè)計(jì)-詳細(xì)設(shè)計(jì)方案Lab-v：齒輪傳動(dòng)VR實(shí)驗(yàn)11Lab8:DesignReviewII212Lab9：項(xiàng)目制作-制作與改進(jìn)13Lab10：項(xiàng)目制作-制作、裝配與調(diào)試14Lab11：項(xiàng)目制作-制作、裝配與調(diào)試16Lab12：項(xiàng)目測試-樣機(jī)展示217-18課外項(xiàng)目“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）課堂教學(xué)課時(shí)項(xiàng)目指導(dǎo)Lec1：課程總體介紹、機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)流程4調(diào)研立題Lec2：常用機(jī)構(gòu)及工作原理簡介（虛仿實(shí)驗(yàn)）5Lec3：連桿機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)6概念設(shè)計(jì)Lec4：凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)（國家級一流本科課程——虛仿實(shí)驗(yàn)）6Lec5：齒輪機(jī)構(gòu)(機(jī)構(gòu)+輪系+概論+零件)（虛仿實(shí)驗(yàn)）10Lec6：聯(lián)接與螺紋傳動(dòng)3詳細(xì)設(shè)計(jì)Lec7：帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)4Lec8：軸及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4Lec9：軸承及其選用(含滑動(dòng))4Lec10：電機(jī)與常用原動(dòng)機(jī)特性與選型項(xiàng)目制作Lec11：傳感器及選型(控制器)課堂教學(xué)依項(xiàng)目進(jìn)度安排課堂進(jìn)度“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）課程教學(xué)-項(xiàng)目實(shí)施模式：貫穿微科研訓(xùn)練（思辨—求新）課程教學(xué)把“科研訓(xùn)練”搬進(jìn)項(xiàng)目平時(shí)成績：作業(yè)(含凸輪VR實(shí)驗(yàn)、探究性大作業(yè)、講義挑錯(cuò))、隨堂練習(xí)/測試等期末考試：統(tǒng)一安排實(shí)驗(yàn)：2次（占用4課時(shí)，由實(shí)驗(yàn)中心安排）分值分配設(shè)計(jì)與制作答辯與報(bào)告合計(jì)課程教師252045實(shí)驗(yàn)中心5-5合計(jì)302050課程成績構(gòu)成“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）進(jìn)行過程考核同學(xué)務(wù)必投入鼓勵(lì)同學(xué)創(chuàng)新半開卷形式(允許攜帶一張A4正反手抄)全過程、全要素綜合評價(jià)：

課程成績=專業(yè)知識(shí)50%

+問題解決50%設(shè)計(jì)與制作30%答辯與報(bào)告20%平時(shí)成績20%期末考試25%實(shí)驗(yàn)

5%知識(shí)學(xué)習(xí)部分項(xiàng)目制作部分立題答辯節(jié)點(diǎn)1概念答辯節(jié)點(diǎn)2

詳細(xì)答辯節(jié)點(diǎn)3制作答辯節(jié)點(diǎn)4項(xiàng)目展示節(jié)點(diǎn)5概念設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)1詳細(xì)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)2工藝設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)3制作演示節(jié)點(diǎn)4“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）試卷考查范圍半開卷形式

(允許攜帶一張A4雙面手抄)(ME3220)“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）試卷考查范圍(ME3220)課程講義“設(shè)計(jì)與制造II”課程

（D&MII，ME209）通讀+精讀：通讀：梳理、把握本課程知識(shí)的大邏輯框架（大作業(yè)：知識(shí)圖譜）精讀：理解、掌握本課程的核心知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)（聚焦：本課程獨(dú)有的/專門的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容）提升自己+提升課程：問題發(fā)現(xiàn)：參與課程建設(shè)，在教材完善中留下印跡（作出貢獻(xiàn)）回報(bào)：平時(shí)成績（組成部分）用好《講義》的幾個(gè)要點(diǎn)：課程講義“設(shè)計(jì)與制造II”課程

（D&MII，ME209）《講義》目錄項(xiàng)目開展過程第1章緒論第2章機(jī)器的歷史、現(xiàn)在和未來第3章常用機(jī)構(gòu)及其功能簡介第4章常用結(jié)構(gòu)及其連接功能簡介第5章機(jī)器的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與開發(fā)第6章機(jī)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第7章機(jī)構(gòu)表達(dá)與組成原理第8章連桿機(jī)構(gòu)第9章凸輪機(jī)構(gòu)第10章齒輪機(jī)構(gòu)與輪系第11章

齒輪傳動(dòng)第12章鍵連接與螺紋連接第13章帶傳動(dòng)第14章

鏈傳動(dòng)第15章軸及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第16章軸承及其選用機(jī)械平衡與機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的速度波動(dòng)調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)類型與電動(dòng)機(jī)選型傳感器20.單片機(jī)控制及應(yīng)用案例21.課程項(xiàng)目實(shí)施案例附錄（機(jī)構(gòu)分析常用方法、軟件，其他常用機(jī)構(gòu)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)）機(jī)器運(yùn)行品質(zhì)與控制基礎(chǔ)篇機(jī)械設(shè)計(jì)原理與方法篇機(jī)器設(shè)計(jì)過程與指導(dǎo)篇課程教學(xué)過程教學(xué)Canvas“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）（1）上海交通大學(xué)Canvas系統(tǒng)：/courses/59281/上海交通大學(xué)教學(xué)Canvas系統(tǒng)（課程教學(xué)管理，教務(wù)處）在線MOOC“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）上海市優(yōu)質(zhì)在線課程，2019（1）中國大學(xué)MOOC——愛課程：/course/SJTU-1206676849（2）好大學(xué)在線：/portal/session/14553-study.mooc

線上課程名稱：設(shè)計(jì)與制造Ⅱ(機(jī)械原理與設(shè)計(jì))國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)金課“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）凸輪機(jī)構(gòu)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)（國家級一流本科課程）凸輪機(jī)構(gòu)與動(dòng)態(tài)特性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：提供開放的交互式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。學(xué)生在凸輪參數(shù)列表中對基圓半徑、推程、轉(zhuǎn)動(dòng)速度等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，得到不同參數(shù)的凸輪機(jī)構(gòu)，從而探究不同參數(shù)設(shè)置時(shí)凸輪運(yùn)動(dòng)的實(shí)際意義，并實(shí)時(shí)顯示凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)構(gòu)壓力角、速度、加速度、位移等的變化。教師布置作業(yè)：學(xué)生按規(guī)定命名方式創(chuàng)建賬號(hào)、并登錄實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站，按實(shí)驗(yàn)中心老師要求完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)，由助教導(dǎo)出班級作業(yè)成績、計(jì)入平時(shí)成績項(xiàng)。參數(shù)化設(shè)計(jì)仿真運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)展現(xiàn)凸輪VR實(shí)驗(yàn)名稱：“凸輪機(jī)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)特性虛擬擬仿真實(shí)驗(yàn)”，網(wǎng)址：/details?id=2824&isView=true/details?id=2824&isView=true虛擬仿真實(shí)驗(yàn)“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、齒輪機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)、齒輪加工與測量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)（自建）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖測繪齒輪機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)齒輪加工與測量/mzotar/mzotar周節(jié)儀測量徑向跳動(dòng)檢測儀對稱度公差現(xiàn)場齒輪加工課堂要求“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）學(xué)生中心理念：課前預(yù)習(xí)線上/線下、課上互動(dòng)線下、課后訓(xùn)練線上/線下，生-師積極合作、共同進(jìn)步誠信底線意識(shí)：作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、考試、報(bào)告誠信為本，杜絕抄襲團(tuán)隊(duì)合作能力：積極投入項(xiàng)目實(shí)施全過程，齊心協(xié)力、任務(wù)均衡，所有成員都要做實(shí)質(zhì)性設(shè)計(jì)工作，杜絕“打醬油”知行合一習(xí)慣：做到主動(dòng)思考、勤于動(dòng)手、探究性學(xué)習(xí)、保持一顆好奇心，養(yǎng)成創(chuàng)新習(xí)慣/工程素養(yǎng)，達(dá)成課程綜合培養(yǎng)目標(biāo)，提升個(gè)人創(chuàng)新能力/專業(yè)涵養(yǎng)/未來核心競爭力。教務(wù)處CANVAS系統(tǒng)、QQ/微信群、中國大學(xué)MOOC/好大學(xué)在線“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第1屆項(xiàng)目作品展2016.01“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展自動(dòng)剝蛋器便攜式皮影機(jī)器箱自動(dòng)擺放書籍機(jī)器人智能中藥取藥裝置高空摘果器老年人電動(dòng)代步工具可爬樓梯的掃地機(jī)器人產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)講座(外企高管)第2屆項(xiàng)目展2017.01“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第3屆項(xiàng)目展2018.01“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第4屆項(xiàng)目展2019.01“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第5屆項(xiàng)目展G6-模塊化會(huì)議室報(bào)名參賽G4-外管道檢測機(jī)器人G5-繪畫助教項(xiàng)目展二等獎(jiǎng)G3-人臉識(shí)別外賣自提機(jī)項(xiàng)目展最佳人氣獎(jiǎng)G1-多孔板自動(dòng)加樣機(jī)項(xiàng)目展優(yōu)勝獎(jiǎng)G2-欠驅(qū)動(dòng)自適應(yīng)機(jī)械手項(xiàng)目展二等獎(jiǎng)2020.01“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第6屆項(xiàng)目展G4-智能貼膜機(jī)項(xiàng)目展人氣獎(jiǎng)、優(yōu)勝獎(jiǎng)G2-早餐分揀系統(tǒng)G5-自動(dòng)調(diào)節(jié)支架G6-3Q球形機(jī)器人項(xiàng)目展三等獎(jiǎng)G3-智能跟隨式制冷裝置項(xiàng)目展最佳人氣獎(jiǎng)G1-管道清理機(jī)器人項(xiàng)目展三等獎(jiǎng)2021.01“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第7屆項(xiàng)目展G1-輪足跳躍機(jī)器人G4-一種基于水翼法推進(jìn)的仿生海龜項(xiàng)目展二等獎(jiǎng)，發(fā)明專利1G3-雨傘干燥收疊一體機(jī)發(fā)明專利1G6-水陸兩用海蟹仿生機(jī)器人項(xiàng)目展二等獎(jiǎng)，最佳人氣獎(jiǎng)，礪志杯G5-“海熊貓“潛航飛翼項(xiàng)目展一等獎(jiǎng)，最佳人氣獎(jiǎng)G2-模塊化全地形移動(dòng)作業(yè)機(jī)器人項(xiàng)目展三等獎(jiǎng)，最佳人氣獎(jiǎng)，爬樓梯速度最快獎(jiǎng)-亞軍2022.01“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第8屆項(xiàng)目展2023.01/news/73906.html（受新冠疫情影響，采用線上線下結(jié)合方式）A-13基于挑戰(zhàn)賽的網(wǎng)球發(fā)射機(jī)器人C-10JumpingRobotF-09基于MPF長波推進(jìn)原理的仿生水下機(jī)器人“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）項(xiàng)目展第9屆項(xiàng)目展2024.01期待你們更精彩的作品...學(xué)生收獲學(xué)生產(chǎn)出個(gè)人銀牌、團(tuán)體銀牌，第3屆“機(jī)械原理國際奧林匹克競賽（SIOMMS2016）”，西班牙，2016.10.20-21（梁志棟、王力為、劉翔）個(gè)人金牌、團(tuán)體金牌，第4屆“機(jī)械原理國際奧林匹克競賽（SIOMMS2018）”，秘魯，2018.10.25-26（麥熙名、馮苗、宋嘉誠）個(gè)人金牌、團(tuán)體金牌，第2屆“機(jī)械原理國際奧林匹克競賽（SIOMMS2013）”，中國，2013.10.12-13（林波、蘭凱、孫國強(qiáng)）個(gè)人金牌/銀牌、團(tuán)體銀牌，第1屆“機(jī)械原理國際奧林匹克競賽（SIOMMS2011）”，俄羅斯，2011.04.19-21（李揚(yáng)、李偉、張慶澤）SIOMMS2016，西班牙SIOMMS2018，秘魯SIOMMS2011，俄羅斯SIOMMS2013，中國國際奧賽機(jī)構(gòu)與機(jī)器科學(xué)領(lǐng)域最高國際賽事：我校是唯一一支連續(xù)四屆均獲獎(jiǎng)的代表隊(duì)IFToMM(國際機(jī)構(gòu)與機(jī)器科學(xué)聯(lián)合會(huì))主辦歷史傳承：與時(shí)俱進(jìn)200720041998201019941990機(jī)械原理習(xí)題集1985面向21世紀(jì)機(jī)械原理課程系列教材體系和內(nèi)容的改革，2001年上海市教學(xué)成果三等獎(jiǎng)，鄒慧君、沈乃勛、郭為忠機(jī)械原理，上海市精品課程，2003(第1屆)機(jī)械設(shè)計(jì)，上海市精品課程，2004(第2屆)2022“十一五”國家級規(guī)劃教材，2006設(shè)計(jì)與制造Ⅱ，上海市精品課程，2018系列教材、教輔、課設(shè)手冊影響廣泛，機(jī)原、機(jī)設(shè)、設(shè)制II入選市精品課程2009200619992001201620032023設(shè)計(jì)與制造Ⅱ，國家級一流本科課程，2023“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）2017年上海市重點(diǎn)課程（結(jié)題優(yōu)秀）2018年上海市精品課程2019年上海市優(yōu)質(zhì)在線課程2021年上海市一流本科課程2019年國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目2020年國家級一流本科課程(虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué))2021年國家級課程思政示范課程2021年新華思政示范課程課程榮譽(yù)上海市全國性2022年上海市課程思政示范課程2022年全國機(jī)械原理課程群虛擬教研室名師示范課程2023年國家級一流本科課程設(shè)計(jì)與制造Ⅱ“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）讓我們攜起手來！一起成就更優(yōu)秀的你！謝 謝！本學(xué)期“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）第一章緒論設(shè)計(jì)與制造Ⅱ郭為忠博士教授機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院上海交通大學(xué)目錄機(jī)械實(shí)例與定義（Casestudies&definitions）機(jī)械設(shè)計(jì)（Mechanicaldesign）基本概念與定義

（Basicconcepts/definitions）機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程思考題附錄第一章緒論課程總體介紹、機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程實(shí)例機(jī)械實(shí)例機(jī)器鴨人形機(jī)器人表演機(jī)器人機(jī)器人是現(xiàn)代機(jī)器的典型。實(shí)例機(jī)械實(shí)例BidDogWildCatBostonDynamic實(shí)例機(jī)械實(shí)例BostonDynamic實(shí)例機(jī)械實(shí)例BostonDynamic實(shí)例機(jī)械實(shí)例六足步行機(jī)器人

開發(fā)5款實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)負(fù)重行走、自主避障、自主跨越障礙、力擾動(dòng)自主平衡，驗(yàn)證了構(gòu)型的合理性和實(shí)用性實(shí)例六足機(jī)器人比賽機(jī)械實(shí)例多足機(jī)器人實(shí)例奧運(yùn)機(jī)器人（滑雪，北京冬奧會(huì)，2022）機(jī)械實(shí)例多足機(jī)器人實(shí)例機(jī)械實(shí)例蛇形(地震等救災(zāi))

實(shí)例機(jī)械實(shí)例蛇形(充電樁-Tesla)

實(shí)例機(jī)械實(shí)例機(jī)器人串聯(lián)機(jī)器人（工業(yè)機(jī)器人）并聯(lián)機(jī)器人實(shí)例機(jī)械實(shí)例并聯(lián)機(jī)床六自由度并聯(lián)機(jī)床實(shí)例機(jī)械實(shí)例并聯(lián)機(jī)床并聯(lián)機(jī)床實(shí)例機(jī)械實(shí)例三自由度Delta機(jī)器人采用Delta機(jī)器人的餅干包裝生產(chǎn)線實(shí)例機(jī)械實(shí)例400噸米鍛造操作機(jī)實(shí)例機(jī)械實(shí)例大型挖掘機(jī)實(shí)例機(jī)械實(shí)例空間對接運(yùn)動(dòng)模擬器實(shí)例機(jī)械實(shí)例LeggedMobileLander新型步行式著陸器實(shí)例機(jī)械實(shí)例大飛機(jī)&航空發(fā)動(dòng)機(jī)&調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)我國國產(chǎn)大客機(jī)C919于2017年5月5日成功首飛，單通道150座級，最大載客量為190座。實(shí)例機(jī)械實(shí)例變螺距槳葉核主泵-非能動(dòng)調(diào)節(jié)爬樓機(jī)器人－本院學(xué)生課程設(shè)計(jì)作品基于變形輪的自穩(wěn)式爬樓機(jī)器人組長：潘登組員：趙齊屾劉劍寒伍哲豪爬樓機(jī)構(gòu)三角輪式純足式懸掛輪式組合式變形三角輪式自穩(wěn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)變形輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(2014)老人電動(dòng)代步車－本院學(xué)生課程設(shè)計(jì)作品機(jī)械實(shí)例國際象棋－本院學(xué)生課程設(shè)計(jì)作品機(jī)械實(shí)例G7-模式切換的欠驅(qū)動(dòng)機(jī)械手項(xiàng)目展一等獎(jiǎng)用于素描教育的居家輔助機(jī)器人－本院學(xué)生課程設(shè)計(jì)作品機(jī)械實(shí)例孫光震

邊容

李虹辰

張?zhí)靷?/p>

徐倚帆，2019-2020-1（延續(xù)為大創(chuàng)并參賽）限制次數(shù)的機(jī)械密碼鎖發(fā)明人：楊藝菲,孫香宇,汪一波,楊勇,卞浩,郭為忠專利號(hào)：ZL201310207730.4申請日：2013-05-29；授權(quán)日2015.5.27(2012-2013春)多級齒輪結(jié)構(gòu)密碼鎖發(fā)明人：卞浩,楊勇,楊藝菲,孫香宇,汪一波,郭為忠專利號(hào)：ZL201310208158.3申請日：2013-05-29；授權(quán)日：2015.5.27(2012-2013春季)明暗雙編碼機(jī)械鎖發(fā)明人：汪一波,孫香宇,楊勇,卞浩,楊藝菲,郭為忠專利號(hào)：ZL201310275032.8申請日：2013-07-03，授權(quán)日：2015-04-1(2012-2013春季)基于邏輯順序的密碼鎖孫香宇、汪一波、楊藝菲、卞浩、楊勇(2013)機(jī)械密碼鎖－本院學(xué)生課程設(shè)計(jì)作品機(jī)械密碼鎖－本院學(xué)生課程設(shè)計(jì)作品機(jī)械實(shí)例旋轉(zhuǎn)同步型彈子鎖的鎖芯及其鑰匙發(fā)明人：周旻珺;程燦;李光焜;郭為忠.發(fā)明專利申請?zhí)枺?01010160003.3申請日：2010.4.29(2008-2009秋季)雙孔牽連旋轉(zhuǎn)推擋式彈子鎖的鎖芯及其鑰匙.發(fā)明人：周旻珺，程燦，李光焜，郭為忠.發(fā)明專利授權(quán)號(hào)：ZL201010165867.4申請日：2010.5.7；授權(quán)日：2012.11.21(2008-2009秋季)現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成—設(shè)計(jì)視角（功能）現(xiàn)代機(jī)器的邏輯結(jié)構(gòu)（單元層次）傳動(dòng)部分動(dòng)力部分執(zhí)行部分機(jī)器與其他裝置的主要不同點(diǎn)是產(chǎn)生期望的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，完成有用的工作過程。因此．實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)是機(jī)器的核心。機(jī)器的構(gòu)成美國《國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)》:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-互聯(lián)網(wǎng)+制造，2012德國《工業(yè)4.0》:制造+互聯(lián)網(wǎng),軟件重要性（信息物理融合系統(tǒng)cyber-physicalsystems）,2013日本《2015年版制造白皮書》:大數(shù)據(jù)+人工智能+IoT，2015中國《中國制造2025》:工業(yè)2.0、3.0、4.0并行發(fā)展，2015《第二次機(jī)器革命》：發(fā)達(dá)大腦（+強(qiáng)健靈巧肢體），2014《Outofcontrol失控》,1994現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成—概念設(shè)計(jì)視角（功能）信息處理與控制傳感檢測廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)1信息處理與控制廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)m廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)n傳感檢測子系統(tǒng)…通訊、信息處理與控制……執(zhí)行單元1執(zhí)行單元m執(zhí)行單元n機(jī)械運(yùn)動(dòng)電子控制機(jī)電一體化升級版虛+實(shí)（軟+硬）現(xiàn)代機(jī)器的邏輯結(jié)構(gòu)（系統(tǒng)層次）現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）機(jī)器的構(gòu)成VSMCSM電子控制(弱電)可編程原動(dòng)機(jī)(強(qiáng)電)普通原動(dòng)機(jī)(強(qiáng)電)機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))傳感檢測(精儀)通訊+信息處理(計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)+)減速器(傳動(dòng))機(jī)電一體化升級版虛+實(shí)（軟+硬）智能裝備/機(jī)械/機(jī)器現(xiàn)代機(jī)器的邏輯結(jié)構(gòu)（機(jī)電一體化全景）-智慧之接口現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成(邏輯構(gòu)造)《第二次機(jī)器革命》：發(fā)達(dá)大腦（+強(qiáng)健靈巧肢體），2014《Outofcontrol失控》,1994機(jī)器的構(gòu)成現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成(邏輯構(gòu)造)VSMCSM電子控制(弱電)可編程原動(dòng)機(jī)(強(qiáng)電)普通原動(dòng)機(jī)(強(qiáng)電)機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)構(gòu))傳感檢測(精儀)通訊+信息處理(計(jì)算機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)+)減速器(傳動(dòng))機(jī)電一體化升級版虛+實(shí)（軟+硬）智能裝備/機(jī)械/機(jī)器現(xiàn)代機(jī)器的邏輯結(jié)構(gòu)（機(jī)電一體化全景）-智慧之接口現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）《第二次機(jī)器革命》：發(fā)達(dá)大腦（+強(qiáng)健靈巧肢體），2014《Outofcontrol失控》,1994機(jī)器的構(gòu)成現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成(物理構(gòu)造)現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的物理構(gòu)造（Project實(shí)施對象）機(jī)器的構(gòu)成通訊信息處理與控制廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳感檢測子系統(tǒng)現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）機(jī)械系統(tǒng)(機(jī)械結(jié)構(gòu))現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品的物理構(gòu)造（Project實(shí)施對象）現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成(物理構(gòu)造)機(jī)器的構(gòu)成機(jī)器的構(gòu)成現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成—設(shè)計(jì)視角（功能）Powersystem動(dòng)力系統(tǒng)Transmissionsystem傳動(dòng)系統(tǒng)Controlsystem控制系統(tǒng)Auxiliarysystem輔助系統(tǒng)Executivesystem執(zhí)行系統(tǒng)現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成—設(shè)計(jì)視角（功能）現(xiàn)代機(jī)器的邏輯結(jié)構(gòu)（機(jī)電一體化全景）-智慧之接口現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）機(jī)器的構(gòu)成機(jī)電一體化升級版虛+實(shí)（軟+硬）智能裝備/機(jī)械/機(jī)器《Outofcontrol失控》，2004德國《工業(yè)4.0》：軟件的重要性（信息物理融合系統(tǒng)cyber-physicalsystems）,2013《第二次機(jī)器革命》：發(fā)達(dá)大腦（+強(qiáng)健靈巧肢體），2014《中國制造2025》，2015控制器傳感器e(t)f(t)r(t)u(t)y(t)d(t)被控對象現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成—設(shè)計(jì)視角（功能）農(nóng)業(yè)革命工業(yè)革命-1st工業(yè)革命-2nd工業(yè)革命-3rd工業(yè)革命-4th1800線性代數(shù)(如：向量法)，幾何線幾何，旋量理論，李群李代數(shù)微分學(xué)，微分幾何矩陣?yán)碚摚瑘D論機(jī)構(gòu)與機(jī)器發(fā)展圖解法蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)和水輪機(jī)、煤炭史密斯刨床和大量新機(jī)床四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)學(xué)理論體系形成連桿組自由度判據(jù)發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)派開創(chuàng)1916年，提出Assur桿組20世紀(jì)50年代前后，運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)得到充分發(fā)展?-1960年，圖論開始用于機(jī)構(gòu)綜合開展對開鏈機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)過程中結(jié)構(gòu)變化機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等研究80年代初，旋量理論在機(jī)構(gòu)學(xué)得到發(fā)展同期，位移子群在機(jī)構(gòu)分析與綜合中應(yīng)用并聯(lián)機(jī)構(gòu)得到廣泛研究，并在典型行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具廣泛應(yīng)用于機(jī)構(gòu)的分析與綜合中并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合理論得到很大發(fā)展多自由空間機(jī)構(gòu)性能評價(jià)和尺度綜合受到廣泛關(guān)注復(fù)雜機(jī)構(gòu)拓?fù)渑c參數(shù)集成設(shè)計(jì)理論與方法極端服役裝備、仿生和微納等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論與方法機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)……-串聯(lián)機(jī)器人并聯(lián)機(jī)器并聯(lián)機(jī)構(gòu)巨型重載機(jī)器微納機(jī)械仿生機(jī)械A(chǔ)ssur桿組螺旋，李群李代數(shù)、集合論改自《機(jī)械工程學(xué)科：發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告（2011-2020），NSFC-工材部，科學(xué)出版社，2010190019601980200020102020機(jī)械/機(jī)器的發(fā)展脈絡(luò)歷史：簡單到復(fù)雜、機(jī)械到機(jī)電重經(jīng)驗(yàn)、輕理性趨勢：機(jī)械到靈性、智能機(jī)器多科交叉、系統(tǒng)性工業(yè)革命工具進(jìn)步春秋1700幾何學(xué)，圖解法依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)與智慧、技藝傳承、奇淫技巧內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電力、石油蒸汽時(shí)代新動(dòng)力，英國電氣時(shí)代新動(dòng)力，德國信息時(shí)代自動(dòng)化、CS/IT，美蘇智能時(shí)代AI/BD、新能源，美中農(nóng)耕時(shí)代風(fēng)/水/畜力，石器/青銅器/鐵器，中國現(xiàn)代機(jī)器的構(gòu)成—設(shè)計(jì)視角（功能）農(nóng)業(yè)革命工業(yè)革命-1st工業(yè)革命-2nd工業(yè)革命-3rd工業(yè)革命-4th蒸汽時(shí)代人+新動(dòng)力電氣時(shí)代人+新動(dòng)力信息時(shí)代人+自動(dòng)化、CS/IT智能時(shí)代人+AI/BD、新能源農(nóng)耕時(shí)代人+執(zhí)行構(gòu)件/機(jī)構(gòu)風(fēng)/水/畜力人-機(jī)器-環(huán)境：大系統(tǒng)人+機(jī)器通訊、什么是機(jī)器/機(jī)械機(jī)器(Machine)是一種由人為物體組成的、能產(chǎn)生確定/期望機(jī)械運(yùn)動(dòng)的裝置，用來完成一定的工作過程，以代替生物的勞動(dòng)或輔助生物的活動(dòng)。(包括體力勞動(dòng)和腦力勞動(dòng))【Machineisacombinationofresistantbodiesarrangedtocompelthemechanicalforcesofnaturetodoworkaccompaniedbydeterminatemotion.(-Reuleaux)】【Machinesaremechanicaldevicesusedtoalter,transmitanddirectforcestoaccomplishaspecificobjective(todowork,toachievesomecertainapplicationfunctions.)】機(jī)器有時(shí)又稱為機(jī)械系統(tǒng)(mechanicalsystem)、機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)電（一體化）系統(tǒng)或機(jī)電（一體化）產(chǎn)品(mechatronicsystem/product)。根據(jù)工作類型的不同，機(jī)器一般可以分為動(dòng)力機(jī)器、工作機(jī)器和信息機(jī)器三類。機(jī)器的內(nèi)涵什么是機(jī)器/機(jī)械機(jī)器的分類動(dòng)力機(jī)器的功用機(jī)械能其他形式的能量內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)工作機(jī)器的功用完成有用的機(jī)械功或搬運(yùn)物品金屬切削機(jī)床、軋鋼機(jī)、織布機(jī)、包裝機(jī)、汽車、機(jī)車、飛機(jī)、起重機(jī)、數(shù)控機(jī)床信息機(jī)器的功用完成信息的傳遞和變換照相機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖機(jī)新能源利用裝置磁懸浮列車、壓力機(jī)、盾構(gòu)、油田抽油機(jī)、工業(yè)噴涂機(jī)器人、焊接機(jī)器人、空間站機(jī)械臂、深海探測機(jī)器人、電動(dòng)玩具貓本課程研究的機(jī)器，其本質(zhì)特征是能實(shí)現(xiàn)一定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，并以機(jī)械運(yùn)動(dòng)為手段實(shí)現(xiàn)其功用。（太陽能/風(fēng)能/海洋能/地?zé)崮?生物質(zhì)能/氫能/核能/…）（“雙碳”戰(zhàn)略：碳達(dá)峰2030、碳中和2060）3D打印機(jī)什么是機(jī)器人機(jī)器人：仍是機(jī)械裝置，是自動(dòng)化/信息化/智能化/網(wǎng)絡(luò)化/群體化/社會(huì)化的機(jī)械，是典型的現(xiàn)代機(jī)器（機(jī)械運(yùn)動(dòng)）機(jī)器人的內(nèi)涵Robot：捷克作家KarelCapek,1920Rossum’sUniversalRobotsARoadmapforU.S.Robotics--FromInternettoRobotics,2013Ed.,Mar.

20,2013(8U+1RTC)

GeorgiaTech,CarnegieMellon,UPennsylvania,USC,Stanford,UC-Berkeley,UWashington,MIT,RoboticsTechnologyConsortium工業(yè)機(jī)器人：1960s-特種機(jī)器人：服務(wù)、娛樂家用、醫(yī)療建筑、農(nóng)業(yè)空間、水下軍用、核電打印、…機(jī)器人化搬運(yùn)、碼垛焊接、鉆孔噴漆、鑄造打磨、裝配分揀、…Robotics：IsaacAsimov,1941造詞

，1942提出機(jī)器人學(xué)三定律定律1：機(jī)器人不得傷害人，也不得見人受到傷害而袖手旁觀。定律2：機(jī)器人應(yīng)服從人的一切命令，但不得違反第一定律。定律3：機(jī)器人應(yīng)保護(hù)自身的安全，但不得違反第一、第二定律。ThreeLawsofRobotics有思想、有靈魂的機(jī)械（機(jī)器倫理）LawⅠ:Arobotmaynotinjureahumanbeingor,throughinaction,allowahumanbeingtocometoharm.LawⅡ:Arobotmustobeyordersgivenitbyhumanbeingsexceptwheresuchorderswouldconflictwiththefirstlaw.LawⅢ:Arobotmustprotectitsownexistenceaslongassuchprotectiondoesnotconflictwiththefirstorsecondlaw.機(jī)電一體化升級版虛+實(shí)（軟+硬）智能裝備/機(jī)械/機(jī)器算法or聰慧(信息處理功能的演進(jìn))《第二次機(jī)器革命》：發(fā)達(dá)大腦（+強(qiáng)健靈巧肢體），2014《Outofcontrol失控》,1994機(jī)器的智能莫拉維克悖論（Moravec'sparadox）：和傳統(tǒng)假設(shè)不同，對計(jì)算機(jī)而言，實(shí)現(xiàn)邏輯推理等人類高級智慧只需要相對很少的計(jì)算能力，而實(shí)現(xiàn)感知、運(yùn)動(dòng)等低等級智慧卻需要巨大的計(jì)算資源。史迪芬·平克（StevenPinker/語言學(xué)家/認(rèn)知科學(xué)家）認(rèn)為：這是人工智能研究者的最重要發(fā)現(xiàn)。《TheLanguageInstinct》：“困難的問題是簡單的，簡單的問題是困難的”。四歲小孩具有的本能─辨識(shí)人臉、舉起鉛筆、在房間內(nèi)走動(dòng)、回答問題等，事實(shí)上是工程領(lǐng)域內(nèi)目前為止最難解的問題。【隨著新一代智慧設(shè)備的出現(xiàn)，股票分析師、石化工程師和假釋委員會(huì)都要小心他們的位置被取代，但是園丁、接待員和廚師至少十年內(nèi)都不用有這種擔(dān)心。】MarvinMinsky強(qiáng)調(diào)：對技術(shù)人員來說，最難以復(fù)刻的人類技能是那些無意識(shí)的技能。總體上，一些看起來簡單的動(dòng)作比那些看起來復(fù)雜的動(dòng)作要更加難以實(shí)現(xiàn)。莫拉維克悖論Moravec'sParadox：HansMoravec,RodneyBrooks,MarvinMinsky,1980sAI三大悖論：莫拉維克悖論、新知李國杰院士提出識(shí)悖論、啟發(fā)式悖論目錄機(jī)械實(shí)例與定義（Casestudies&definitions）機(jī)械設(shè)計(jì)（Mechanical/machinedesign）基本概念與定義

（Basicconcepts/definitions）機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程思考題附錄課程總體介紹、機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程第一章緒論什么是機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)：在正式做某項(xiàng)工作之前，根據(jù)一定的目的要求，預(yù)先制定方法、圖樣等。【現(xiàn)代漢語詞典，1999】機(jī)械設(shè)計(jì)：根據(jù)使用要求對機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。【百度百科】機(jī)械設(shè)計(jì)(mechanicaldesign)：是創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)具有預(yù)期功能的新設(shè)備或機(jī)器，或改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)器和設(shè)備，使其具有新的性能。【盧玉明，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，第6版】機(jī)械設(shè)計(jì)從無到有

----創(chuàng)造舊的變新----改進(jìn)恩格斯：“直立與勞動(dòng)創(chuàng)造了人類，而勞動(dòng)是從制造工具開始的”【自然辯證法】對企業(yè)發(fā)展的重要意義—產(chǎn)業(yè)鏈與產(chǎn)品設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造市場營銷售后服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈原料采購倉儲(chǔ)運(yùn)輸訂單處理批發(fā)經(jīng)營終端零售郎咸平：產(chǎn)業(yè)鏈的“非常6+1”，2008企業(yè)群活動(dòng)：形成產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)鏈增值：價(jià)值形成鏈國際分工合作：產(chǎn)業(yè)鏈在全球布局全球企業(yè)競爭：產(chǎn)業(yè)鏈上下游卡位開門七件事Bigdata+工業(yè)4.02015.6.1廣東衛(wèi)視-財(cái)經(jīng)郎眼:大數(shù)據(jù)時(shí)代來了產(chǎn)業(yè)鏈對企業(yè)發(fā)展的重要意義—價(jià)值曲線與設(shè)計(jì)價(jià)值機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造市場營銷售后服務(wù)原料采購倉儲(chǔ)物流訂單處理批發(fā)經(jīng)營終端零售

郎咸平,《產(chǎn)業(yè)鏈陰謀》,東方出版社，2008.【產(chǎn)業(yè)鏈的“非常6+1”】附加值高低上游下游產(chǎn)業(yè)鏈微笑曲線(SmilingCurve)【「再造宏碁：開創(chuàng)、成長與挑戰(zhàn)」,宏基集團(tuán)創(chuàng)辦人施振榮，1992】產(chǎn)品研發(fā)市場消費(fèi)Germany

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戴姆勒-奔馳】蒂森-克虜伯、西門子、SAP…麥肯錫、4A、IBM咨詢服務(wù)、Google、Facebook…OEM、海爾、格力、華為、聯(lián)想、上汽、奇瑞...創(chuàng)新研發(fā)品牌口碑供給側(cè)需求側(cè)對企業(yè)發(fā)展的重要意義—價(jià)值曲線與設(shè)計(jì)價(jià)值機(jī)械設(shè)計(jì)國務(wù)院,《中國制造2025》,2015.5.8.“中國制造2025”發(fā)展戰(zhàn)略“十三五”期間：中國要掌握一批重點(diǎn)領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)，優(yōu)勢領(lǐng)域競爭力進(jìn)一步增強(qiáng)，產(chǎn)品質(zhì)量有較大提高。“中國制造”：將實(shí)現(xiàn)從制造引領(lǐng)到創(chuàng)新引領(lǐng)、從供應(yīng)鏈戰(zhàn)略到價(jià)值鏈戰(zhàn)略、從全球銷售到全球經(jīng)營的轉(zhuǎn)型升級。“卡脖子”問題：關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)，核心競爭力之所在，責(zé)任之所在（重在創(chuàng)新）對企業(yè)發(fā)展的重要意義機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)活動(dòng)起點(diǎn)=終點(diǎn)(cycle)產(chǎn)品銷售vs需求滿足&調(diào)查需求：顯+隱；終端+中間開發(fā)設(shè)計(jì)制造市場營銷售后服務(wù)現(xiàn)代企業(yè)活動(dòng)3Dprinting制造類：橄欖球/腰鼓型企業(yè)（OEM/代工）設(shè)計(jì)類：啞鈴型企業(yè)（創(chuàng)新型，品牌戰(zhàn)略）企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的一般流程機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程調(diào)研與立題機(jī)電產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電機(jī)+控制原型制作與展示企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的一般流程《設(shè)計(jì)與制造Ⅱ》項(xiàng)目開展過程（產(chǎn)品開發(fā)鏈

課程時(shí)間線）機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程（項(xiàng)目開展流程）項(xiàng)目進(jìn)程現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)流程（企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)）1-34-99-1213-1718目錄機(jī)械實(shí)例與定義（Casestudies&definitions）機(jī)械設(shè)計(jì)（Mechanicaldesign）基本概念與定義（Basicconcepts/definitions）機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程思考題附錄課程總體介紹、機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程第一章緒論機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)基本概念構(gòu)件機(jī)構(gòu)原動(dòng)件執(zhí)行構(gòu)件機(jī)構(gòu)：機(jī)器的“骨骼”系統(tǒng)，起到支承、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生與變換、力的傳遞與轉(zhuǎn)換的功用。機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)基本概念構(gòu)件機(jī)構(gòu)原動(dòng)件執(zhí)行構(gòu)件機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)基本概念構(gòu)件機(jī)構(gòu)原動(dòng)件執(zhí)行構(gòu)件內(nèi)骨骼機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)基本概念構(gòu)件機(jī)構(gòu)原動(dòng)件執(zhí)行構(gòu)件外骨骼生物的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)基本概念外骨骼機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)基本概念構(gòu)件機(jī)構(gòu)原動(dòng)件執(zhí)行構(gòu)件零骨骼生物的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)基本概念零骨骼機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)港口起重機(jī)

：四桿機(jī)構(gòu)基本概念構(gòu)件機(jī)構(gòu)原動(dòng)件執(zhí)行構(gòu)件機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)(屬連桿機(jī)構(gòu))-執(zhí)行功能齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)-控制功能基本概念構(gòu)件、機(jī)構(gòu)、零部件原動(dòng)件、執(zhí)行構(gòu)件、原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器機(jī)電一體化的作用控制子系統(tǒng)通訊+信息處理子系統(tǒng)廣義執(zhí)行機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)傳感檢測子系統(tǒng)機(jī)電一體化的沖擊（提升）控制功能電子化，簡化了機(jī)器結(jié)構(gòu)可編程性好，柔性大，智能之接口工藝動(dòng)作易于協(xié)調(diào)，控制容易機(jī)構(gòu)廣義機(jī)構(gòu)（光/機(jī)/電/…）基本概念現(xiàn)代機(jī)器：控制功能電子化/非機(jī)化機(jī)構(gòu)：專攻運(yùn)動(dòng)，功能更純粹廣義機(jī)器：“人-機(jī)-環(huán)境”大系統(tǒng)基本概念圖2-21以工具操控運(yùn)動(dòng)為核心的“人-機(jī)-環(huán)境”抽象模型圖2-20“人-機(jī)-環(huán)境”構(gòu)成的大系統(tǒng)抽象模型未來機(jī)器與人類社會(huì)：人-機(jī)-環(huán)廣義機(jī)器社會(huì)關(guān)系：人—?jiǎng)?chuàng)造、機(jī)器—生產(chǎn)人：設(shè)計(jì)-創(chuàng)造性勞動(dòng)【創(chuàng)新/財(cái)富增殖的源泉、軟財(cái)富】機(jī)：生產(chǎn)-計(jì)算性勞動(dòng)【勞動(dòng)/財(cái)富增殖的機(jī)器化、硬財(cái)富】人的地位：創(chuàng)新的主體、價(jià)值的源泉機(jī)器的創(chuàng)造者、機(jī)器的主人/操控者未來社會(huì)：【共融：co-existing、co-operation】人機(jī)協(xié)同/協(xié)作：共同創(chuàng)造社會(huì)財(cái)富人機(jī)協(xié)同/融合：共同完成社會(huì)勞動(dòng)【人(勞動(dòng)的主導(dǎo))+機(jī)(勞動(dòng)的主體)】人

(創(chuàng)新創(chuàng)造的主體)+機(jī)(生產(chǎn)服務(wù)的主體)機(jī)器倫理機(jī)構(gòu)與結(jié)構(gòu)基本概念構(gòu)件、機(jī)構(gòu)、零部件原動(dòng)件、執(zhí)行構(gòu)件、原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器零部件

構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的最小單元。零件是制造的最小單元。美國《國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)》:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)-互聯(lián)網(wǎng)+制造，2012德國《工業(yè)4.0》:制造+互聯(lián)網(wǎng),軟件重要性（信息物理融合系統(tǒng)cyber-physicalsystems）,2013日本《2015年版制造白皮書》:大數(shù)據(jù)+人工智能+IoT，2015中國《中國制造2025》:工業(yè)2.0、3.0、4.0并行發(fā)展，2015《第二次機(jī)器革命》：發(fā)達(dá)大腦（+強(qiáng)健靈巧肢體），2014《Outofcontrol失控》,1994信息處理與控制—詳細(xì)設(shè)計(jì)視角（結(jié)構(gòu)）單片機(jī)與控制器傳感檢測結(jié)構(gòu)1(構(gòu)件+關(guān)節(jié))單片機(jī)與控制器結(jié)構(gòu)m(構(gòu)件+關(guān)節(jié))結(jié)構(gòu)n(構(gòu)件+關(guān)節(jié))傳感器…網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、控制器……執(zhí)行單元1執(zhí)行單元m執(zhí)行單元n機(jī)械結(jié)構(gòu)控制軟硬件機(jī)電一體化升級版虛+實(shí)（軟+硬）現(xiàn)代機(jī)器的結(jié)構(gòu)邏輯（系統(tǒng)層次）現(xiàn)代機(jī)器的骨架/運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)（三子系統(tǒng)論，核心組成）基本概念什么是機(jī)械原理、機(jī)械零件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)與制造Ⅱ：了解機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)涉及的機(jī)械原理、機(jī)械零件、驅(qū)動(dòng)傳感、能源動(dòng)力等基本知識(shí)，理解機(jī)電產(chǎn)品/機(jī)器、機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)、零部件、原動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、傳感器等概念，熟悉機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程。機(jī)械原理：機(jī)構(gòu)與機(jī)器理論/科學(xué)(MMT：Mechanism&MachineTheory,Mechanism&MachineScience)，是研究機(jī)構(gòu)和機(jī)器的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力特性，以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的一門基礎(chǔ)技術(shù)學(xué)科。機(jī)械原理的研究對象是機(jī)械，而機(jī)械是機(jī)構(gòu)與機(jī)器的總稱。機(jī)械設(shè)計(jì)：機(jī)械零件/機(jī)械設(shè)計(jì)(elementsofmechanicaldesign/machinedesign)，研究機(jī)器整機(jī)及通用零部件的基本工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用、性能設(shè)計(jì)計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。基本概念機(jī)構(gòu)機(jī)器中的運(yùn)動(dòng)單元體稱為構(gòu)件link。制造單元稱為零件mechanicalelement機(jī)構(gòu)mechanism是把一個(gè)或幾個(gè)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)，變換成其他構(gòu)件所需的具有確定運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件系統(tǒng)。【Mechanism:akinematicchaininwhichatleaseonelinkhasbeen“grounded”,orattached,totheframeofreference(whichitselfmaybeinmotion);thelinksinthekinematicchainmoveuponeachotherwithdefiniterelativemotion.】構(gòu)件可以是剛性的，也可以是撓性的或彈性的。現(xiàn)代機(jī)器中的機(jī)構(gòu)不再是純剛性構(gòu)件的機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)可以是電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)、電磁件或其它方式（人力、畜力、）。最常用的機(jī)構(gòu)有：連桿機(jī)構(gòu)linkage、凸輪機(jī)構(gòu)cammechanism、齒輪機(jī)構(gòu)geartrain、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)intermittenmechanism等。機(jī)構(gòu)可以形象地比作機(jī)器的“骨骼”系統(tǒng)，起到支承、運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生與變換、載荷傳遞的功能。基本概念目錄機(jī)械實(shí)例與定義（Casestudies&definitions）機(jī)械設(shè)計(jì)（Mechanicaldesign）基本概念與定義

（Basicconcepts/definitions）機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程（項(xiàng)目設(shè)計(jì)與制作之過程）思考題附錄課程總體介紹、機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程第一章緒論機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的過程和管理機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程400噸米鍛造操作機(jī)如何開發(fā)？如何組織開發(fā)？目錄機(jī)械實(shí)例與定義（Casestudies&definitions）機(jī)械設(shè)計(jì)（Mechanicaldesign）基本概念與定義（Basicconcepts/definitions）機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)過程思考題（機(jī)械的發(fā)展）附錄課程總體介紹、機(jī)電產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)成與開發(fā)流程第一章緒論設(shè)計(jì)與制造Ⅱ1-1試說明機(jī)構(gòu)與機(jī)器的異同，怎樣看待傳統(tǒng)機(jī)械和機(jī)電一體化產(chǎn)品中的機(jī)構(gòu)？1-2試舉例說明機(jī)器的分類？你還有其它分類方法嗎？1-3什么是執(zhí)行動(dòng)作和執(zhí)行構(gòu)件？1-4試分析企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的一般流程，各環(huán)節(jié)作用如何。1-5試分析市場需求和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)系？1-6談?wù)勀銓ΜF(xiàn)代產(chǎn)品中機(jī)械、驅(qū)動(dòng)、控制、傳感器、處理器等相互關(guān)系的看法。1-8若請你負(fù)責(zé)一項(xiàng)機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)任務(wù)，你將如何組織研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并管理開發(fā)過程？依據(jù)是什么？1-9請從功能結(jié)構(gòu)的視角考察一下機(jī)械的發(fā)展史。1-10從設(shè)計(jì)角度分析古機(jī)械、近代機(jī)械、現(xiàn)代機(jī)械的異同。彈簧在機(jī)構(gòu)/機(jī)器中起到什么作用？能算作運(yùn)動(dòng)構(gòu)件嗎？為什么？思考題設(shè)計(jì)與制造Ⅱ2-1何謂現(xiàn)代機(jī)器?它與傳統(tǒng)機(jī)器有什么區(qū)別和聯(lián)系?未來機(jī)器會(huì)朝哪些方向發(fā)展？2-2現(xiàn)代機(jī)器的邏輯結(jié)構(gòu)有哪些形式？2-3機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)器中的表現(xiàn)形式有哪些？2-4如何理解“控制功能載體的變革為信息技術(shù)的介入留下了有效接口”這句話？2-5何謂廣義機(jī)構(gòu)?它與傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)有什么區(qū)別和聯(lián)系?2-6廣義機(jī)構(gòu)的最本質(zhì)特征是什么？2-7廣義機(jī)構(gòu)有哪些類型？傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)屬于廣義機(jī)構(gòu)嗎？2-8從方案設(shè)計(jì)的需要出發(fā)，傳感器應(yīng)如何分類？2-9從方案設(shè)計(jì)的需要出發(fā)，信息處理與控制系統(tǒng)的軟硬件有哪些層次和類型？2-10如何理解“人-機(jī)-環(huán)境”的動(dòng)態(tài)性和機(jī)器的演進(jìn)路徑？思考題《課程講義ch2》Back“設(shè)計(jì)與制造Ⅱ”課程

（D&MⅡ，ME3220）謝 謝！第一章緒論拓展與思考附錄古代近代現(xiàn)代未來仿生拓展與思考古代人類的探索：機(jī)械的發(fā)展中國古代機(jī)械的輝煌成就秤：古稱權(quán)衡、衡器。權(quán)即砝碼/秤錘，衡指秤桿。最早的秤：長沙附近左家公山戰(zhàn)國時(shí)期楚墓中的天平，公元前四至三世紀(jì)制品桔槔：春秋時(shí)期已相當(dāng)普遍，延續(xù)了幾千年，是中國農(nóng)村歷代通用的舊式提水器具轆轤：汲水工具。公元前一千一百多年前中國周代初期已經(jīng)發(fā)明。春秋時(shí)期已經(jīng)流行。廣泛地應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉上。《物原》：史佚始作轆轤翻車：刮板式連續(xù)提水機(jī)械，又名龍骨水車，我國古代最著名的農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)械之一。《后漢書》：畢嵐作翻車，三國馬鈞加以完善。最早的鏈傳動(dòng)筒車：唐代已有，水力機(jī)械。水筒與水輪聯(lián)成一體，既是接受水力的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件，又是提水倒水的工作構(gòu)件，其機(jī)構(gòu)簡明緊湊，設(shè)計(jì)構(gòu)思巧妙。中國古代機(jī)械的輝煌成就中國古代機(jī)械的輝煌成就扇車：公元前一世紀(jì)，西漢時(shí)我國已有揚(yáng)去谷物中的秕糠用的風(fēng)車。歐洲約一千四百年后才有類似的風(fēng)車。

扇車由車架、外殼、風(fēng)扇、喂料斗及調(diào)節(jié)門等構(gòu)成，工作時(shí)手搖風(fēng)扇，開啟調(diào)節(jié)門，讓谷物緩緩落下，谷殼及輕雜物被風(fēng)力吹出機(jī)外水磨：用水力作為動(dòng)力的磨，大約在晉代就發(fā)明了。到三國時(shí)代，多功能水磨機(jī)械已經(jīng)誕生成型。從機(jī)械角度來看，是由水輪、軸和齒輪聯(lián)合傳動(dòng)的機(jī)械。從古代繪畫中的臥輪水磨、立輪水磨和立輪式水轉(zhuǎn)大紡車，可見中國古代安裝臥輪還是立輪的決定，已經(jīng)是根據(jù)當(dāng)?shù)厮Y源、水勢高低、齒輪與輪軸的匹配原則，從經(jīng)濟(jì)、便利等角度予以解決的。《欽定授時(shí)通考》「水轉(zhuǎn)連磨」《農(nóng)書》「臥輪水磨」《農(nóng)書》「水轉(zhuǎn)大紡車」水碓：西漢末年出現(xiàn)，利用水力舂米之機(jī)械。動(dòng)力源是一個(gè)大的立式水輪，輪上裝有若干板葉，轉(zhuǎn)軸上裝有一些彼此錯(cuò)開的撥板，用來撥動(dòng)碓桿。每個(gè)碓用柱子架起一根木桿，桿的一端裝一塊圓錐形石頭。下面的石臼里放上準(zhǔn)備加工的稻谷。流水沖擊水輪使它轉(zhuǎn)動(dòng)，軸上的撥板臼撥動(dòng)碓桿的梢，使碓頭一起一落地進(jìn)行舂米，加工糧食。中國古代機(jī)械的輝煌成就石磨：魯班發(fā)明(春秋末期魯國人，發(fā)明了木工用鋸子、刨子、曲尺等)兩塊石頭制成磨扇，下扇中間裝有短立軸，用鐵制成，上扇中間有相應(yīng)空套，兩扇相合以后，下扇固定，上扇繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。兩扇相對留有空膛叫磨膛，膛外周制成一起一伏的磨齒。上扇有磨眼，添加谷物，被磨成粉末，從夾縫中流到磨盤上，過羅篩去麩皮等就得到面粉。中國古代機(jī)械的輝煌成就記里鼓車：配有減速齒輪系的古代車輛，一般作為帝王出行儀仗車輛，至遲在漢代已問世。每行走一里擊鼓一次。從它的內(nèi)部構(gòu)造來說，所應(yīng)用的減速齒輪系統(tǒng)已相當(dāng)復(fù)雜，可以說是現(xiàn)代車輛上計(jì)程儀的先驅(qū)。獨(dú)輪車：創(chuàng)始者據(jù)說是三國諸葛亮，前身即木牛流馬。原始的車輪沒有輪輻，在漢、唐時(shí)代稱為“輇”夏代前后，出現(xiàn)了無輻條的輇和各種有輻條的車輪。由輇發(fā)展到輪，使車輛的行走部件發(fā)生了一次大變革，為殷代造車奠定了基礎(chǔ)。殷商和西周時(shí)已有相當(dāng)精致的兩輪車。中國古代機(jī)械的輝煌成就5只齒輪；120個(gè)齒。指南車：相傳5000多年前黃帝時(shí)代就已經(jīng)發(fā)明。指南車起源很早，歷代曾幾度重制，但均未留下資料，直至宋代才有完整的資料。SouthPointingChariot指南車(~2,500BC)＊Tworecordsabouttheexteriorshapeandtheinteriorstructureofsouthpointingchariotsin《宋史》,HistoryoftheSongDynasty,includingonedesignbyYanSu(燕肅)in1027ADandanotherbyWuDe-ren(吳德仁)in1107AD.(摘自顏鴻森CCAMMS2009Keynotespeech,Wuhan)中國古代機(jī)械的輝煌成就SouthPointingChariot指南車(~2,500BC)(摘自顏鴻森CCAMMS2009Keynotespeech,Wuhan)《三才圖會(huì)》A.C.Moule1925WangZhen-duo(王振鐸)1937G.Lanchester1947ScienceMuseum,London

＊Tworecordsabouttheexteriorshapeandtheinteriorstructureofsouthpointingchariotsin《宋史》,HistoryoftheSongDynasty,includingonedesignbyYanSu(燕肅)in1027ADandanotherbyWuDe-ren(吳德仁)in1107AD.世界第一臺(tái)地震儀，即候風(fēng)地動(dòng)儀：公元132年張衡創(chuàng)制，測定地震方位。地動(dòng)儀由精銅鑄成，儀器內(nèi)部中央立一根銅質(zhì)都柱（上粗下細(xì)的棍關(guān)）中國古代機(jī)械的輝煌成就萬象支架：西漢末（公元1世紀(jì)）巧工丁緩制作的“被中香爐”是世界上已知最早的常平支架。構(gòu)造精巧，無論球體香爐如何滾動(dòng)，其中心位置的半球形爐體都始終保持水平狀態(tài)。鏤空球內(nèi)有兩個(gè)環(huán)互相垂直可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，爐體可繞三個(gè)互相垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。原理與現(xiàn)代陀螺儀中的萬向支架相同。弩弓：大約3萬年前我國就發(fā)明了弓箭，是機(jī)械方面最早的一項(xiàng)發(fā)明。弓和箭是使用時(shí)間最長的古老兵器春秋時(shí)期出現(xiàn)弩，控制射擊的弩機(jī)是比較靈巧的機(jī)械裝置。到漢代，弩機(jī)加工精度和表面光潔度已相當(dāng)高。漢弩有一石至十石等八種規(guī)格，表明機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)在漢代已初步確立。冶鐵水排：我國古代冶鐵用的水利鼓風(fēng)裝置。沿用很長時(shí)期，直到本世紀(jì)七十年代，一些地方還在使用。我國古代水排構(gòu)造的詳細(xì)技術(shù)最早見于元代的《王禎農(nóng)書》，依水輪放置方式分為立輪式和臥輪式兩種。通過輪軸、拉桿及繩索把圓周運(yùn)動(dòng)變成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到起閉風(fēng)扇和鼓風(fēng)目的最成功的柔順機(jī)構(gòu)案例中國古代機(jī)械的輝煌成就中國古代機(jī)械的輝煌成就122木風(fēng)箱：鼓風(fēng)器最早是皮囊，后來是風(fēng)扇，再后來是風(fēng)箱。風(fēng)扇大約發(fā)明于公元十世紀(jì)前活塞式風(fēng)箱最早見于明代，記載史見于明代宋應(yīng)星著的《天工開物》。風(fēng)箱兩端各設(shè)一個(gè)進(jìn)風(fēng)口，口上設(shè)有活瓣，箱側(cè)設(shè)有一風(fēng)道，風(fēng)道側(cè)端各設(shè)一個(gè)出風(fēng)口，口上亦置有活瓣。通過伸出風(fēng)箱外的拉桿，驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，促使活瓣一起一閉，以達(dá)到鼓風(fēng)目的。走馬燈：中國民間很流行，八百多年前發(fā)明，利用熱力作動(dòng)力。原理和近代的燃?xì)廨啓C(jī)相同巢車：古代的裝甲偵察車，用于窺伺城中動(dòng)靜，帶有可以升降的牛皮車廂，這是利用滑輪和轆轤聯(lián)合運(yùn)作制成的可升降的活動(dòng)瞭望臺(tái)。世界鐘表的鼻祖：水運(yùn)儀象臺(tái)1090年，北宋宰相蘇頌主持建造，每天僅有一秒誤差英國李約瑟：“蘇頌把鐘表機(jī)械和天文觀察儀器結(jié)合以來，在原理上已經(jīng)完全成功”82個(gè)黃銅碎片古希臘Antikythera裝置AntikytheraMechanism是已知最早的包含有復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)的裝置，于1901年在一艘失事的船上被發(fā)現(xiàn)，AntikytheraMechanism在一個(gè)木制容器中安裝有37個(gè)齒輪。已知的第一臺(tái)計(jì)算器：加、減、乘、除運(yùn)算，能夠制定日歷，顯示太陽和月亮的位置。有一個(gè)刻度盤，能夠預(yù)測何時(shí)可能會(huì)發(fā)生日食或月食。--德國Ludwig-Maximilians大學(xué)佛朗哥斯《NATURE》中國古代機(jī)械的輝煌成就中國古代機(jī)械的輝煌成就史曉雷《大眾機(jī)械技術(shù)史》山東科學(xué)技術(shù)出版社，2015目錄古代篇——認(rèn)識(shí)機(jī)械技術(shù)第一章

簡單機(jī)械1、斜面2、杠桿3、滑輪4、輪軸5、螺旋第二章

機(jī)構(gòu)1、曲柄連桿機(jī)構(gòu)2、凸輪機(jī)構(gòu)3、繩帶傳動(dòng)4、鏈傳動(dòng)5、齒輪傳動(dòng)近代篇——機(jī)械技術(shù)引發(fā)的技術(shù)革命第三章

第一次技術(shù)革命時(shí)期的機(jī)械技術(shù)1、棉紡織機(jī)械2、蒸汽機(jī)3、蒸汽機(jī)車4、蒸汽機(jī)船5、機(jī)床第四章

第二次技術(shù)革命時(shí)期的機(jī)械技術(shù)1、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)2、水輪機(jī)和汽輪機(jī)3、內(nèi)燃機(jī)4、飛機(jī)現(xiàn)代篇——機(jī)械技術(shù)與社會(huì)第五章

福特和他的汽車王國1、早期創(chuàng)業(yè)史2T型車與流水線第六章

三峽國產(chǎn)水輪發(fā)電機(jī)組之路1、高峽出平湖2、師夷長技3、再立新功參考文獻(xiàn)拓展與思考近代人類的探索：機(jī)械的發(fā)展機(jī)構(gòu)是人造機(jī)械的“骨骼系統(tǒng)”農(nóng)業(yè)革命工業(yè)革命-1st工業(yè)革命-2nd工業(yè)革命-3rd工業(yè)革命-4th1800線性代數(shù)(如：向量法)，幾何線幾何，旋量理論，李群李代數(shù)微分學(xué)，微分幾何矩陣?yán)碚摚瑘D論機(jī)構(gòu)與機(jī)器發(fā)展圖解法蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)和水輪機(jī)、煤炭史密斯刨床和大量新機(jī)床四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)學(xué)理論體系形成連桿組自由度判據(jù)發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)派開創(chuàng)1916年，提出Assur桿組20世紀(jì)50年代前后，運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)得到充分發(fā)展?-1960年，圖論開始用于機(jī)構(gòu)綜合開展對開鏈機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)過程中結(jié)構(gòu)變化機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等研究80年代初，旋量理論在機(jī)構(gòu)學(xué)得到發(fā)展同期，位移子群在機(jī)構(gòu)分析與綜合中應(yīng)用并聯(lián)機(jī)構(gòu)得到廣泛研究，并在典型行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具廣泛應(yīng)用于機(jī)構(gòu)的分析與綜合中并聯(lián)機(jī)構(gòu)型綜合理論得到很大發(fā)展多自由空間機(jī)構(gòu)性能評價(jià)和尺度綜合受到廣泛關(guān)注復(fù)雜機(jī)構(gòu)拓?fù)渑c參數(shù)集成設(shè)計(jì)理論與方法極端服役裝備、仿生和微納等機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論與方法機(jī)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)平臺(tái)建設(shè)……-串聯(lián)機(jī)器人并聯(lián)機(jī)器并聯(lián)機(jī)構(gòu)巨型重載機(jī)器微納機(jī)械仿生機(jī)械A(chǔ)ssur桿組螺旋，李群李代數(shù)、集合論改自《機(jī)械工程學(xué)科：發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告（2011-2020），NSFC-工材部，科學(xué)出版社，2010190019601980200020102020工業(yè)革命工具進(jìn)步春秋1700幾何學(xué)，圖解法依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)與智慧、技藝傳承、奇淫技巧內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電力、石油拓展與思考現(xiàn)代人類的探索：機(jī)械的發(fā)展生產(chǎn)線機(jī)構(gòu)是人造機(jī)械的“骨骼系統(tǒng)”醫(yī)用機(jī)器人的動(dòng)畫仿真機(jī)構(gòu)是人造機(jī)械的“骨骼系統(tǒng)”達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人機(jī)構(gòu)是人造機(jī)械的“骨骼系統(tǒng)”并聯(lián)結(jié)構(gòu)的大型地震模擬器機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)是人造機(jī)械的“骨骼系統(tǒng)”機(jī)械發(fā)展史拓展與思考未來人類的探索：機(jī)械的發(fā)展從歷史趨勢看未來-134-（1）強(qiáng)理論，成體系機(jī)構(gòu)學(xué)理論研究：與國際研究水平相近，取得一批重要理論成果，呈體系性18世紀(jì)初19世紀(jì)下半葉20世紀(jì)上半葉21世紀(jì)上半葉德國學(xué)派前蘇聯(lián)學(xué)派20世紀(jì)下半葉美國學(xué)派中國特色特征：并聯(lián)機(jī)構(gòu)學(xué)理論體系高質(zhì)量被引特征：Freudenstein計(jì)算機(jī)，現(xiàn)代運(yùn)動(dòng)學(xué)特征：Chebychev函數(shù)逼近論、尺度近似綜合特征：Reuleaux,Burmester，運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)工業(yè)革命蒸汽機(jī)紡織機(jī)中國優(yōu)勢與差距-135-（2）弱實(shí)踐，輕設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)學(xué)理論研究：與國際研究水平相近，取得一批重要理論成果，呈體系性機(jī)構(gòu)學(xué)工程實(shí)踐：（1）與國際研究水平差距較大，理論對工業(yè)進(jìn)步推動(dòng)較弱，對獲取自主產(chǎn)權(quán)、推動(dòng)自主創(chuàng)新研發(fā)的國家發(fā)展戰(zhàn)略的貢獻(xiàn)總體上仍不顯著；（2）面向應(yīng)用的裝備/產(chǎn)品機(jī)構(gòu)構(gòu)型與性能設(shè)計(jì)方法研究尚不充分1800線性代數(shù)(如：向量法)，幾何線幾何，旋量理論，李群李代數(shù)工業(yè)革命和工具進(jìn)步微分學(xué)，微分幾何矩陣?yán)碚摚瑘D論時(shí)間(年)機(jī)構(gòu)學(xué)發(fā)展圖解法蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)和水輪機(jī)史密斯刨床和大量新機(jī)床四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)學(xué)理論體系形成；連桿組自由度判據(jù)發(fā)現(xiàn)；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)派開創(chuàng)；1916年，提出Assur桿組；20世紀(jì)50年代前后，運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)得到充分發(fā)展；?-1960年，圖論開始被用于機(jī)構(gòu)綜合；開展了對開鏈機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)過程中結(jié)構(gòu)變化機(jī)構(gòu)、組合機(jī)構(gòu)等的研究；80年代初，旋量理論在機(jī)構(gòu)學(xué)得到發(fā)展；同期，位移子群在機(jī)構(gòu)分析與綜合中應(yīng)用；并聯(lián)機(jī)構(gòu)得到廣泛研究，并在典型行業(yè)應(yīng)用；現(xiàn)代數(shù)學(xué)工具廣泛應(yīng)用