以人為原型的機電產(chǎn)品概念設計自動化技術與機器人實例研究.pdf

1、20世紀60年代以來，以微電子技術及信息技術為主導的高新技術革命極大推動了科學技術的發(fā)展，一大批逐步形成的高新技術以空前的規(guī)模向生產(chǎn)迅速轉(zhuǎn)化。機電一體化正是在這場新技術革命中產(chǎn)生的新興領域，并取得飛速發(fā)展。機電一體化技術的迅速發(fā)展己使機電一體化產(chǎn)品的個性化、柔性化、智能化成為機械產(chǎn)品的重要發(fā)展方向。面對世界市場日益激烈的競爭，單純靠模仿國外產(chǎn)品將使企業(yè)失去市場競爭力。只有通過產(chǎn)品創(chuàng)新，才能從根本上解決企業(yè)的生存和發(fā)展問題。 產(chǎn)品

2、設計的概念設計階段更加注重設計的整體性、創(chuàng)造性，在概念設計階段進行的設計方案的創(chuàng)新具有較高的創(chuàng)新層次。現(xiàn)行的方案設計主要依賴于設計者的經(jīng)驗，并沒有從根本上形成科學的設計方法，或者在傳統(tǒng)機械的基礎上進行的改造，并沒有從根本上實現(xiàn)機電系統(tǒng)的創(chuàng)造性設計。如何把經(jīng)驗設計變成遵循一定理論的科學的設計方法是進行機電系統(tǒng)創(chuàng)新設計研究的關鍵。 本文在這一問題上進行初步研究，以機器人這種典型的機電系統(tǒng)為例，以分解重構理論、生長型設計、人為原型設計

3、理論為指導，對機電系統(tǒng)的設計理論和方法進行了研究，建立了相關模型庫。隨后將研究成果應用于機器人設計過程取得了預期的效果。下面是本文主要內(nèi)容的概括： 對目前的產(chǎn)品概念設計及機電系統(tǒng)的概念設計方法做了總結(jié)，指出了機電系統(tǒng)概念設計中的關鍵問題：分析了生物生長機制與產(chǎn)品設計的相似之處，人為原型進行自動化設計的依據(jù)，以及分解重構理論、功能表面原理、廣義定位原理在產(chǎn)品設計自動化中的應用；得出機電系統(tǒng)以人為原型的創(chuàng)新設計方法；建立了機電系統(tǒng)各