機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計06ppt課件

.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,1、機(jī)床的產(chǎn)生和發(fā)展人類在原始時期，從勞動實(shí)踐中逐步認(rèn)識到，如果要鉆一個孔，就要使刀具旋轉(zhuǎn)的同時向深度推進(jìn)。如果要制造一個圓柱體，就需要使工件旋轉(zhuǎn)的同時再拿著刀具沿著工件做縱向移動。在這樣一種理念的基礎(chǔ)上，就造出了最古老的機(jī)床。圖示為幾種中國三代的機(jī)床和18世紀(jì)的機(jī)床。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,圖古代的機(jī)床,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,第一節(jié)機(jī)床的發(fā)展與創(chuàng)新設(shè)計到了19世紀(jì)初發(fā)明了銑床，19世紀(jì)中期發(fā)展成基本上具有現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的萬能銑床。機(jī)床傳動系統(tǒng)的發(fā)展也是逐步進(jìn)行的，由齒輪變速箱代替了皮帶塔輪傳動。如圖所示。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,2、現(xiàn)代機(jī)床的發(fā)展與展望現(xiàn)代機(jī)床從功能、規(guī)模、效率、精度、切削方式等方面都有了很大的發(fā)展。組合機(jī)床人們運(yùn)用組合方法發(fā)明了各種多功能組合機(jī)床，從而使機(jī)床系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的資源得到充分的利用，使加工工序縮短，提高了加工效率。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面、多工位、同時加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削等工序。組合機(jī)床的示意圖如圖所示。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,大型機(jī)床體積與質(zhì)量大是大型機(jī)床的主要特征，但因此也就容易導(dǎo)致運(yùn)動導(dǎo)軌接觸面的壓力增大，影響了運(yùn)動的靈敏性，增大了摩擦力，從而導(dǎo)致較大的動力消耗。為了解決這一問題，就發(fā)明了大型機(jī)床專用的卸載裝置，以及靜壓導(dǎo)軌。如圖所示。,圖大型機(jī)床的導(dǎo)軌,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,高精度機(jī)床隨著科技的發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品的精度要求越來越高。例如宇宙飛行用陀螺儀中的30mm球形轉(zhuǎn)子，要求其不圓度不大于0.12um；導(dǎo)彈控制系統(tǒng)的齒輪傳動允許誤差只有幾秒。這些高精度的零件當(dāng)然需要高精度機(jī)床來加工。高精度機(jī)床除本身具有高精度以外，主要還附加了一些特殊的校正、測量與定位裝置。如圖所示的機(jī)構(gòu)。,.,特種加工機(jī)床隨著工件形狀的日益復(fù)雜，以及材料的特殊性能（高硬度材料及高脆性材料），引入了電加工、超聲波加工的方法，為機(jī)床開辟了新的領(lǐng)域。圖中超聲波加工原理是：利用火花放電時能燒毀金屬表面的電蝕現(xiàn)象進(jìn)行金屬的加工。另外圖中還顯示了電解原理的磨削加工示意圖及超聲波加工的應(yīng)用實(shí)例。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,第二節(jié)動力機(jī)發(fā)展與創(chuàng)新設(shè)計凡是將自然界中的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)械裝置稱為動力機(jī)械或設(shè)備。例如汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、水輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)等都是典型的動力機(jī)械。動力機(jī)械在社會發(fā)展中的地位是顯著的。18世紀(jì)60年代出現(xiàn)了第一代動力機(jī)械蒸汽機(jī)，引起了產(chǎn)業(yè)革命，促進(jìn)了社會的大發(fā)展，人類社會開始進(jìn)入工業(yè)化時代。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,1、蒸汽機(jī)原始蒸汽機(jī)17世紀(jì)末，法國技師巴本制成了世界第一臺蒸汽機(jī)。其工作原理是，通過向汽缸中注水并加熱，水蒸氣將活塞推動上去，當(dāng)活塞被推到汽缸頂部時再撤熱，然后使缸內(nèi)汽冷卻，大氣壓力便將活塞推下來。該蒸汽機(jī)雖然很原始，但就其具備汽缸與活塞來說是具有劃時代意義的。實(shí)用蒸汽機(jī)18世紀(jì)初，英國的紐科門為了解決礦井積水的問題研制了實(shí)用性蒸汽機(jī)，用來抽水。該蒸汽機(jī)除了具有汽缸與活塞外，并且在汽缸中設(shè)有閥門，還配有一個鍋爐。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,改進(jìn)型蒸汽機(jī)紐科門的蒸汽機(jī)效率低下，盡管如此也用了60余年。后來瓦特分析了這種蒸汽機(jī)的缺點(diǎn)，對它進(jìn)行了兩次改進(jìn)。第一次是針對汽缸體冷卻頻繁轉(zhuǎn)換，耗費(fèi)熱能的問題進(jìn)行改造。它用冷凝器代替向缸體噴冷水，當(dāng)活塞運(yùn)動到頂部時，關(guān)閉蒸汽機(jī)閥門的同時打開冷凝器的閥門，使汽缸內(nèi)蒸汽壓力消失，并冷凝形成真空。經(jīng)過這樣的改進(jìn)，使蒸汽機(jī)的熱效率提高了3倍，耗煤量節(jié)約了1/4。第二次改進(jìn)是，增加了連桿與曲軸結(jié)構(gòu)，使活塞的移動轉(zhuǎn)換為曲軸的轉(zhuǎn)動；并且還發(fā)明了世界上最早的自動控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)蒸汽流量，使機(jī)器運(yùn)行速度保持恒定。瓦特的兩次改進(jìn)于1874年完成，由于瓦特的改造使蒸汽機(jī)更廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,2、內(nèi)燃機(jī)早在蒸汽機(jī)問世前就有人曾設(shè)想過在汽缸內(nèi)直接燃爆，致使汽缸內(nèi)氣體膨脹推動活塞運(yùn)動。但由于瓦特蒸汽機(jī)的廣泛使用影響了這種設(shè)想的進(jìn)一步發(fā)展。盡管如此，內(nèi)燃機(jī)還是十分具有吸引力。因為內(nèi)燃機(jī)不像蒸汽機(jī)那樣需要鍋爐和燒煤，這樣就可以使體積與質(zhì)量都減小，還可以隨意移動。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)換由熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能是內(nèi)燃機(jī)的主要功能，但產(chǎn)生熱能的關(guān)鍵是點(diǎn)火裝置。能量的轉(zhuǎn)換分為四個階段，即內(nèi)燃機(jī)的四個沖程：進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣。如圖所示。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)動變換連桿活塞式內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)動變換是由活塞的移動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的轉(zhuǎn)動。主要活動構(gòu)件有活塞、連桿、曲軸。布置形式有正置式、偏置式、主副連桿式和天平桿式4種，見圖。然后由這4種基本形式再組成單列式、單軸多列式、對向活塞式等多軸多列式的各種結(jié)構(gòu)形式內(nèi)燃機(jī)。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,凸輪活塞式內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)動變換是由推桿式活塞的移動直接轉(zhuǎn)變?yōu)閳A柱凸輪的轉(zhuǎn)動，即為一種反凸輪機(jī)構(gòu)。它可以通過改變凸輪輪廓曲線的形狀，改變輸出軸轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)減速增矩的目的。這種內(nèi)燃機(jī)活動構(gòu)件數(shù)量減少、結(jié)構(gòu)簡單、成本降低，常被稱為無曲軸式活塞發(fā)動機(jī)，見圖。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,第三節(jié)機(jī)器人發(fā)展與創(chuàng)新設(shè)計1.機(jī)器人簡介機(jī)器人是20世紀(jì)中后期發(fā)展起來的一個跨學(xué)科的高科技產(chǎn)品，它涉及到機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)、傳感、控制、驅(qū)動、材料、人工智能等多門學(xué)科，已形成機(jī)器人工程這一專門研究領(lǐng)域。機(jī)器人的“成長”過程就是計算機(jī)、傳感器、和各種機(jī)構(gòu)等系統(tǒng)的創(chuàng)造、改進(jìn)與綜合配置的過程。,.,機(jī)器人的“大腦”機(jī)器人的“大腦”就是計算機(jī)，或稱電腦?，F(xiàn)在廣為使用的電腦屬于具有邏輯思維能力的計算機(jī)，也就是說目前機(jī)器人的大腦僅具有邏輯思維能力。但現(xiàn)在關(guān)于形象思維能力的計算機(jī)研制已經(jīng)有所突破，即被稱為神經(jīng)計算機(jī)。若機(jī)器人采用了具有邏輯思維和形象思維的兩種計算機(jī)，其大腦就會像人一樣產(chǎn)生靈感、直覺和感情，就會成為高級智能機(jī)器人。機(jī)器人的手臂和手機(jī)器人的手和手臂是機(jī)器人最早發(fā)展部位。它雖然沒有人手靈活，但發(fā)展趨勢其功能卻會超過人手。因其手指可以設(shè)計成任意指數(shù)；其手臂可以設(shè)計成任意長度或節(jié)數(shù)；握力和臂力也可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計；觸覺與靈巧性也在不斷提高?，F(xiàn)在已經(jīng)研制出三指九關(guān)節(jié)靈巧手，它可完成復(fù)雜、精密的裝配，進(jìn)行細(xì)微的操作。,.,機(jī)器人的行走機(jī)器人的行走方式有輪式、履帶式和步行式。前兩種適合較好路面，而后一種適合較差路面。為適應(yīng)各種情況，可采用幾種方式并行。機(jī)器人雖處于學(xué)步階段，但已顯示出超越人的行走能力的特征。它可以在垂直平面上，天花板上行走。當(dāng)然這種在壁面上行走要具備吸附功能與移動功能，目前吸附多采用真空吸附與電磁吸附。我國哈爾濱科技大學(xué)研制了一種永磁吸附輪、履帶復(fù)合式移動機(jī)構(gòu)。機(jī)器人的眼睛研究機(jī)器人的眼睛有兩種方法：用攝像機(jī)輸入圖像，然后用計算機(jī)軟件進(jìn)行圖像識別與分析；建立模擬生物眼系統(tǒng)，這是與神經(jīng)計算機(jī)相配合的視覺系統(tǒng)。硅視網(wǎng)膜是新型機(jī)器眼，硅視網(wǎng)膜由一系列光學(xué)傳感器組成，每個傳感器覆蓋一小部分圖像區(qū)，其功能與人眼的功能十分相似。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,機(jī)器人的鼻子嗅覺研究難度較大，因它不僅與探測的化學(xué)組成有關(guān)，還與環(huán)境有關(guān)，而環(huán)境是隨時變化的。但近幾年已有所突破，現(xiàn)在開發(fā)的鼻子是依靠以電子芯片為基礎(chǔ)的大量聚合物來鑒別各種氣味，并給出數(shù)字顯示的結(jié)果。它對每種氣味都會產(chǎn)生獨(dú)特的“鑒別圖譜”，并以此作為判別各種氣味的依據(jù)，而不必分析其化學(xué)成分。,.,2、工業(yè)機(jī)器人概述工業(yè)機(jī)器人的組成機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)又稱為操作系統(tǒng)，是工業(yè)機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。可分為基座、腰部、臂部、腕部、和手部（末端）。分析時可簡化為連桿與關(guān)節(jié)。末端即手部是直接參加工作部分，可以使用各種夾持器，也可以用各種工具，如焊槍、噴頭等。工作不僅要求末端達(dá)到指定的位置，還要求具有正確的方向控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)由計算機(jī)組成，一般分為兩個部分：一部分是控制計算機(jī)，他在系統(tǒng)軟件的支持下，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用軟件的編譯，相鄰基點(diǎn)的差補(bǔ)運(yùn)算，各點(diǎn)的運(yùn)動學(xué)動力學(xué)綜合，對操作及作業(yè)對象的信息采集處理，以及對整個系統(tǒng)的故障檢測診斷和預(yù)報。另一部分是伺服控制器，他接受位移、速度及驅(qū)動的指令，實(shí)現(xiàn)對臂桿的加速和閉環(huán)伺服控制。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動器和傳動系統(tǒng)：驅(qū)動器：電機(jī)驅(qū)動（直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)）；液壓氣動驅(qū)動。傳動系統(tǒng)：機(jī)器人對傳動系統(tǒng)要求具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，無間隙，反應(yīng)快的特點(diǎn)。傳動機(jī)構(gòu)種類很多，安性能可分為：固定速比式和無極變速式；按運(yùn)動方式可分為：回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)直線，直線回轉(zhuǎn)，直線直線?，F(xiàn)代機(jī)器人除以上三大部分外，還應(yīng)包括智能系統(tǒng)，它由感知和決策兩部分組成。前者主要是傳感器組，后者靠運(yùn)行軟件實(shí)現(xiàn)。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（工業(yè)機(jī)器人的操作機(jī)可以簡化為開式連桿機(jī)構(gòu)）操作機(jī)的結(jié)構(gòu)剛度差。因為連桿系末端是無法加以支承的，并且隨連桿系在空間位姿的變化而變化。操作機(jī)的運(yùn)動靈活。因為每個連桿都具有獨(dú)立的驅(qū)動器，各連桿之間的運(yùn)動各自獨(dú)立，互不約束。對傳動系統(tǒng)的剛度、間隙和運(yùn)動精度要求高。因為連桿的控制屬于伺服控制型，連桿驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的瞬態(tài)過程的變化是非常復(fù)雜的，并且與執(zhí)行件反饋信號有關(guān)。極容易發(fā)生振動與不穩(wěn)定現(xiàn)象。因為連桿的受力狀態(tài)、剛度條件、和動態(tài)性能都隨位姿的變化而變化。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,機(jī)器人性能良好的體現(xiàn)（抓重/自重）盡量大。人類：手臂質(zhì)量為49kg，抓重為1525kg，則（抓重/自重）=34。但機(jī)器人：（抓重/自重）=1/20結(jié)構(gòu)靜態(tài)剛度盡可能好。有利于提高末端的定位精度，對編程軌跡的跟蹤精度，降低對控制系統(tǒng)的要求與造價等。盡量提高系統(tǒng)的固有頻率和改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。其目的在于避開機(jī)器人的工作頻率，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,工業(yè)機(jī)器人的基本參數(shù)及其特性工作空間:指機(jī)器人臂桿特定部位在一定條件下所能達(dá)到空間位置的集合。自由度：f=fi（式中fi為每個關(guān)節(jié)的自由度，末端自由度不計）一般工業(yè)用機(jī)器人具有4至6個自由度。當(dāng)自由度增加到超過末端定位需要時，便出現(xiàn)了冗余自由度。冗余自由度的存在增加了工作的靈活性，但也增加了編成的難度，并使機(jī)器的結(jié)構(gòu)剛度與運(yùn)動精度下降。（圖：具有冗余自由度的操作機(jī)構(gòu)的應(yīng)用）,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,有效負(fù)載：指操作機(jī)在工作時臂端可能搬運(yùn)物體的重量或所能承受的力及轉(zhuǎn)矩。機(jī)器人的有效負(fù)載除受到驅(qū)動功率的限制外，還受到材料、環(huán)境、運(yùn)動參數(shù)（如速度、加速度及其方向）的限制。如圖示的加拿大手臂，用于航天飛機(jī)上的機(jī)器人，額定搬運(yùn)質(zhì)量為14500kg，在運(yùn)動速度較低情況下能達(dá)到29500kg。然而，這種負(fù)荷能力只有在太空中失重條件下才有可能達(dá)到。在地球上，該手臂本身重量達(dá)410kg，連自重引起的臂桿變形都無法承受。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,運(yùn)動精度：機(jī)器人機(jī)械系統(tǒng)精度涉及位置精度、重復(fù)位置精度和系統(tǒng)分辨率。位置精度是指操作機(jī)臂端定位誤差的大小，它與系統(tǒng)分辨率、機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)間隙、臂桿變形等有關(guān)；重復(fù)位置精度是指手臂端點(diǎn)實(shí)際到達(dá)位置分布曲線的寬度；系統(tǒng)分辨率主要取決于反饋傳感器的分辨率，它代表了所能識別的可控制運(yùn)動變化的最小單位。速度：速度和加速度是表明機(jī)器人運(yùn)動特性的主要指標(biāo)。最大加速度受到驅(qū)動功率和系統(tǒng)剛度的限制。動態(tài)特性：結(jié)構(gòu)動態(tài)參數(shù)常用質(zhì)量、慣性矩、剛度、阻尼系數(shù)、固有頻率和振動模態(tài)來表征。,.,工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)形式直角坐標(biāo)型：又稱為直移型。其三個基本關(guān)節(jié)均為移動關(guān)節(jié)，即實(shí)現(xiàn)升降、伸縮和平移動作。其末端軌跡可以是直線、矩形、或長方體。該結(jié)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)動直觀性強(qiáng)，便于提高精度。但占據(jù)空間大，工作范圍小。約占機(jī)器人總產(chǎn)量的14%左右。圓柱坐標(biāo)型：又稱為回轉(zhuǎn)型。其三個基本關(guān)節(jié)中，兩個為移動關(guān)節(jié)，一個為轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)。其末端軌跡可以是圓弧、扇形平面、圓柱面或空心圓柱面。該結(jié)構(gòu)運(yùn)動直觀性強(qiáng)，占據(jù)空間小，結(jié)構(gòu)緊湊，工作范圍大。但受升降機(jī)構(gòu)的限制，一般不能提升地面上較低位置的工件。約占機(jī)器人總產(chǎn)量的47%左右。,.,球坐標(biāo)型：又稱為俯仰型。其三個基本關(guān)節(jié)中，兩個為轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)，一個為移動關(guān)節(jié)。其末端軌跡是一個空心球體。該結(jié)構(gòu)與圓柱型相比，在占據(jù)同樣空間下工作范圍擴(kuò)大了，由于具有俯仰自由度，可以完成從地面提取工件。但運(yùn)動直觀性差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，臂端位置誤差會隨臂的伸長而放大。約占機(jī)器人總產(chǎn)量的13%左右。關(guān)節(jié)坐標(biāo)型：其主體結(jié)構(gòu)有三個轉(zhuǎn)動自由度，即腰關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)。它是一種廣泛化使用的擬人化機(jī)器人。該結(jié)構(gòu)占據(jù)空間小，而工作范圍最大。其末端軌跡為球體。它還可以繞過障礙物提取和運(yùn)送工件。但運(yùn)動直觀性差，驅(qū)動控制較復(fù)雜。約占機(jī)器人總產(chǎn)量的25%左右。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)平移關(guān)節(jié)：要求無間隙、高剛度、摩擦系數(shù)小、慣量小、穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊。類型滾動直線導(dǎo)軌、直線軸承、滾珠花鍵、固定軸滾動支撐。轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)：要求無間隙、高剛度、摩擦系數(shù)小、慣量小、穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊。類型滾動軸承（要求滾道合理，質(zhì)量輕，強(qiáng)度好，彈性模量高，精度高）小位移運(yùn)動機(jī)構(gòu)：在機(jī)器人工作中有許多頻繁小位移運(yùn)動場合，為適應(yīng)這一條件，并保持較高的位置精度，小位移運(yùn)動機(jī)構(gòu)必須有一定的柔性。因此許多小位移機(jī)構(gòu)都是采用彈性變形的原理實(shí)現(xiàn)的。常用的有平板彈簧；以及金屬橡膠疊片式兩類。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,工業(yè)機(jī)器人傳動元件普通齒輪傳動諧波齒輪傳動擺線針輪行星傳動絲杠螺母傳動鏈傳動齒型帶傳動鋼帶傳動鋼絲繩傳動柔性軸,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,3.仿人步行二足機(jī)器人執(zhí)行部分與傳動部分如圖所示。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,傳感裝置腳與地面是否接觸的感覺是由力傳感器獲得；各關(guān)節(jié)彎曲程度由與伺服電機(jī)相連的光學(xué)周角編碼器獲得；前后、左右兩個方向各裝有一個陀螺，用于檢測機(jī)器人身體傾倒的角速度，控制器平衡。原動機(jī)與計算機(jī)控制系統(tǒng)原動機(jī)主要有伺服電機(jī)與放大器等組成。計算機(jī)控制系統(tǒng)由計算機(jī)系統(tǒng)，帶有軸角編碼器的伺服電機(jī)，傳感裝置，頻率電壓轉(zhuǎn)換器，控制放大器，反饋電路等組成。,.,機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計實(shí)例,第四節(jié)自行車的發(fā)明與創(chuàng)新設(shè)計1.自行車的演變史18161818年：用兩腿交替蹬地來推動車子前進(jìn)（法），如圖；,.,這是歐洲文藝復(fù)興時代意大利的達(dá)芬奇勾畫的自行車圖紙。,.,1818年，德國的德賴斯發(fā)明木制、帶車把的兩輪自行車,靠雙腳蹬地行駛，裝上了方向盤，使其改變行駛方向。,.,1839年，美國人麥克依倫發(fā)明了現(xiàn)代自行車相似的雙輪車，只不過前輪大，后輪小，閃輪的軸心裝有腳蹬，騎車人不必再用腳蹬地，只需踏蹬腳蹬就可以前進(jìn)了。,.,1861年，法國的米肖父子發(fā)明前輪大、后輪小、在前輪上裝有曲柄和能轉(zhuǎn)動的踏板的自行車，并于1867年在巴黎博覽會上展出，曾一度掀起自行車熱。,.,這是法國在1868年舉第一場自行車競賽使用的自行車。,.,1869年，英國的雷諾看了法國的自行車之后，覺得車子太笨重了，開始琢磨如何把自行車做得輕巧一些。他采用鋼絲輻條來拉緊車圈作為車輪；同時，利用細(xì)鋼棒來制成車架，車子的前輪較大，后輪