機(jī)械前沿講座總結(jié)

學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)資料機(jī)械工程前沿講座課程總結(jié)一、飛秒激光與納米技術(shù)眾所周知，組成物質(zhì)的分子和原子，每時(shí)每刻都在快速地運(yùn)動(dòng)，這是微觀(guān)物質(zhì)重要的基本屬性。飛秒激光產(chǎn)生后，人類(lèi)能夠在原子和電子的層面上觀(guān)察到它們超快運(yùn)動(dòng)的過(guò)程并加以利用。在高強(qiáng)度飛秒激光的作用下，氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)會(huì)在瞬息間變成等離子體。高功率飛秒激光與電子束碰撞，能夠產(chǎn)生射線(xiàn)飛秒激光、射線(xiàn)激光以及正負(fù)電子對(duì)。此外，利用飛秒激光能夠有效地加速電子，使加速器的規(guī)模得到上千倍的壓縮。高功率飛秒激光與物質(zhì)相互作用，能夠產(chǎn)生足夠數(shù)量的中子，實(shí)現(xiàn)激光受控核聚變的快速點(diǎn)火。通過(guò)對(duì)飛秒的研究，除了揭示自然科學(xué)的奧妙之外，還促進(jìn)了新型“飛秒激光”技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。飛秒激光是一種周期可以用飛秒計(jì)算的超強(qiáng)超短脈沖激光。它的出現(xiàn)為人類(lèi)提供了前所未有的全新實(shí)驗(yàn)手段與物理?xiàng)l件，有著十分廣闊的應(yīng)用前景。根據(jù)飛秒激光超短和超強(qiáng)的特點(diǎn)，大體上可以將應(yīng)用研究領(lǐng)域分成超快瞬態(tài)現(xiàn)象的研究和超強(qiáng)現(xiàn)象的研究。它們都是隨著激光脈沖寬度的縮短和脈沖能量的增加而不斷的得以深入和發(fā)展。飛秒脈沖激光的最直接應(yīng)用是人們利用它作為光源，形成多種時(shí)間分辨光譜技術(shù)和泵浦/探測(cè)技術(shù)。它的發(fā)展直接帶動(dòng)物理、化學(xué)、生物、材料與信息科學(xué)的研究進(jìn)入微觀(guān)超快過(guò)程領(lǐng)域，并開(kāi)創(chuàng)了一些全新的研究領(lǐng)域，如飛秒化學(xué)、量子控制化學(xué)、半導(dǎo)體相干光譜等。飛秒脈沖激光與納米顯微術(shù)的結(jié)合，使人們可以研究半導(dǎo)體的納米結(jié)構(gòu)（量子線(xiàn)、量子點(diǎn)和納米晶體）中的載流子動(dòng)力學(xué)。在生物學(xué)方面，人們正在利用飛秒激光技術(shù)所提供的差異吸收光譜、泵浦/探測(cè)技術(shù)，研究光合作用反應(yīng)中心的傳能、轉(zhuǎn)能與電荷分離過(guò)程。超短脈沖激光還被應(yīng)用于信息的傳輸、處理與存貯方面。由于飛秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病變?cè)缙谠\斷、醫(yī)學(xué)成像和生物活體檢測(cè)、外科醫(yī)療及超小型衛(wèi)星的制造上都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和不可替代的作用。飛秒激光甚至可用于基因療法，德國(guó)科學(xué)家用它在老鼠的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，現(xiàn)已取得顯著的成果。美國(guó)加州一家公司研制的飛秒激光視力矯正系統(tǒng)，現(xiàn)已完成了2萬(wàn)次手術(shù)，為患者帶來(lái)了福音。有的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，利用超短脈沖激光能去掉牙的一小塊，而不影響周?chē)奈镔|(zhì)。一種無(wú)痛、且可保護(hù)周?chē)】惮m瑯質(zhì)的超短激光牙科術(shù)，正在人們的期望中出現(xiàn)。高功率飛秒激光還可以將大氣擊穿，從而制造放電通道，實(shí)現(xiàn)人工引雷。避免飛機(jī)、火箭、發(fā)電廠(chǎng)因天然雷擊而造成的災(zāi)難性破壞。飛秒激光用于切割易碎的聚合物，不致改變其重要的生物化學(xué)特性。在汽車(chē)制造和重型設(shè)備加工中，利用飛秒激光可以更好地加工發(fā)動(dòng)機(jī)噴油嘴。所以我們相信，隨著超短脈沖激光技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及具有高可靠性的商用飛秒激光器的進(jìn)一步完善，飛秒激光一定會(huì)在更多領(lǐng)域獲得更為廣泛的應(yīng)用。學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考所謂納米技術(shù)，是指在0.1~納1米0的0尺度里，研究電子、原子和分子內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特性的一項(xiàng)嶄新技術(shù)?？茖W(xué)家們?cè)谘芯课镔|(zhì)構(gòu)成的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在納米尺度下隔離出來(lái)的幾個(gè)、幾十個(gè)可數(shù)原子或分子，顯著地表現(xiàn)出許多新的特性，而利用這些特性制造具有特定功能設(shè)備的技術(shù)，就稱(chēng)為納米技術(shù)。納米科技是學(xué)習(xí)納米尺度下的現(xiàn)象以及物質(zhì)的掌控，尤其是現(xiàn)存科技在納米時(shí)的延伸。納米科技的世界為原子、分子、高分子、量子點(diǎn)和高分子集合，并且被表面效應(yīng)所掌控，如范德瓦耳斯力、氫鍵、電荷、離子鍵、共價(jià)鍵、疏水性、親水性和量子穿隧效應(yīng)等，而慣性和湍流等巨觀(guān)效應(yīng)則小得可以被忽略掉。舉個(gè)例子，當(dāng)表面積對(duì)體積的比例劇烈地增大時(shí)，開(kāi)起了如催化學(xué)等以表面為主的科學(xué)新的可能性。納米技術(shù)已成功用于許多領(lǐng)域，包括醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)及生物檢測(cè)、制造業(yè)、光學(xué)以及國(guó)防等。二、RV減速器傳動(dòng)是新興起的一種傳動(dòng)，它是在傳統(tǒng)針擺行星傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的，不僅克服了一般針擺傳動(dòng)的缺點(diǎn)，而且因?yàn)榫哂畜w積小、重量輕、傳動(dòng)比范圍大、壽命長(zhǎng)、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)。日益受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。減速器是由擺線(xiàn)針輪和行星支架組成以其體積小，抗沖擊力強(qiáng)，扭矩大，定位精度高，振動(dòng)小，減速比大等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人，機(jī)床，醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備，衛(wèi)星接收系統(tǒng)等領(lǐng)域。它較機(jī)器人中常用的諧波傳動(dòng)具有高得多的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命，而且回差精度穩(wěn)定，不像諧波傳動(dòng)那樣隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)精度就會(huì)顯著降低，故世界上許多國(guó)家高精度機(jī)器人傳動(dòng)多采用減速器，因此，該種減速器在先進(jìn)機(jī)器人傳動(dòng)中有逐漸取代諧波減速器的發(fā)展趨勢(shì)。減速機(jī)由一個(gè)行星齒輪減速機(jī)的前級(jí)和一個(gè)擺線(xiàn)針輪減速機(jī)的后級(jí)組成，減速器具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動(dòng)機(jī)械，是最常用的減速機(jī)之一而且振動(dòng)小，噪音低，能耗低。減速機(jī)的傳動(dòng)裝置是由第一級(jí)漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和第二級(jí)擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成，為一封閉差動(dòng)輪系。主動(dòng)的太陽(yáng)輪與輸入軸相連，如果漸開(kāi)線(xiàn)中心輪順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，它將帶動(dòng)三個(gè)呈12°0布置的行星輪在繞中心輪軸心公轉(zhuǎn)的同時(shí)還有逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn)，三個(gè)曲柄軸與行星輪相固連而同速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩片相位差18°0的擺線(xiàn)輪鉸接在三個(gè)曲柄軸上，并與固定的針輪相嚙合，在其軸線(xiàn)繞針輪軸線(xiàn)公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還將反方向自轉(zhuǎn)，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出機(jī)構(gòu)（即行星架）6由裝在其上的三對(duì)曲柄軸支撐軸承來(lái)推動(dòng)，把擺線(xiàn)輪上的自轉(zhuǎn)矢量以1:的1速比傳遞出來(lái)。減速器具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)。扭轉(zhuǎn)剛度大，輸出機(jī)構(gòu)即為兩端支承的行星架，用行星架左端的剛性大圓盤(pán)輸出，大圓盤(pán)與工作機(jī)構(gòu)用螺栓聯(lián)結(jié)，其扭轉(zhuǎn)剛度遠(yuǎn)大于一般擺線(xiàn)針輪行星減速器的輸出機(jī)構(gòu)。在額定轉(zhuǎn)矩下，彈性回差小。傳遞同樣轉(zhuǎn)矩與功率時(shí)的體積?。ɑ?qū)W習(xí)資料學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)資料者說(shuō)單位體積的承載能力大）減速器由于第一級(jí)用了三個(gè)行星輪，特別是第二級(jí)，擺線(xiàn)針輪為硬齒面多齒嚙合，這本身就決定了它可以用小的體積傳遞大的轉(zhuǎn)矩，又加上在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，讓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)置于行星架的支承主軸承內(nèi)，使軸向尺寸大大縮小，所有上述因素使傳動(dòng)總體積大為減小。三、機(jī)器人軌跡規(guī)劃與控制導(dǎo)論機(jī)器人軌跡規(guī)劃就是討論計(jì)算軌跡方法的研究,軌跡描述了我們希望操作臂在多維空間中的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)。機(jī)器人系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中必須遵循一個(gè)原則,就是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中盡量平滑、平穩(wěn),也就是要避免位置、速度和加速度的突變,如果運(yùn)動(dòng)不平稚會(huì)產(chǎn)生機(jī)械部件的磨損加劇,并導(dǎo)致機(jī)器人系統(tǒng)的振動(dòng)和沖擊。事實(shí)上,突變的運(yùn)動(dòng)需要無(wú)窮大的動(dòng)力實(shí)現(xiàn),而電動(dòng)機(jī)因受物理的限制不能提供上述動(dòng)力。因此,我們就必須規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡,可以用簡(jiǎn)單的技術(shù)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng),使其運(yùn)動(dòng)平滑、平穩(wěn),減少?zèng)_擊和振動(dòng),能夠保證整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。但是,不能保證不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的突變和抖動(dòng),以及機(jī)器人剛體的振動(dòng)。所以,對(duì)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃進(jìn)行深入的研究就非常重要,而且隨著對(duì)機(jī)器人要求的不斷提高,如何保證機(jī)器人能夠高速、平穩(wěn)的到達(dá)指定位置,提高整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,軌跡規(guī)劃就顯得越來(lái)越重要。而拾取操作的軌跡規(guī)劃又是軌跡規(guī)劃的基礎(chǔ)和根本,是研究有路徑約束和障礙約束的軌跡規(guī)劃的前提。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，操作機(jī)器人經(jīng)常會(huì)遇到一些難題，如機(jī)器人啟動(dòng)或停止時(shí)的手部發(fā)生抖動(dòng)，或者機(jī)器人末端執(zhí)行器不能運(yùn)動(dòng)到目標(biāo)位置等現(xiàn)象，這些不良現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，嚴(yán)重的情況下會(huì)對(duì)機(jī)器人的機(jī)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損和破壞，極大影響機(jī)器人壽命。這就要求機(jī)器人系統(tǒng)在實(shí)際的工作中，運(yùn)動(dòng)能盡量保持平滑、平穩(wěn)，避免速度、加速度的突變，使其具有高的工作精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)度，防止機(jī)器人系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)和沖擊。為了解決上述這些難題，保證機(jī)器人能夠平穩(wěn)地、快速地、準(zhǔn)確地到達(dá)指定的位置，可以在操作機(jī)器人前對(duì)其進(jìn)行軌跡規(guī)劃，并且配合利用機(jī)器人仿真技術(shù)模擬軌跡規(guī)劃的全過(guò)程，這樣也就可以避免沖擊、振動(dòng)等不良現(xiàn)象的發(fā)生。機(jī)器人的軌跡規(guī)劃就是討論計(jì)算軌跡規(guī)劃方法的研究，軌跡描述了操作臂所希望的在空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡。為了保證機(jī)器人能夠平穩(wěn)，并且能快速、準(zhǔn)確地到達(dá)指定的位置，就需要對(duì)其進(jìn)行軌跡規(guī)劃，可見(jiàn)對(duì)機(jī)器人的軌跡規(guī)劃進(jìn)行研究是非常必要的，而且隨著對(duì)機(jī)器人工作效率要求的不斷提高，機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用，軌跡規(guī)劃顯得尤為重要。四、制造業(yè)的智能化與信息化CIM（ComputerIntegratedManufacturing）--是一種組織、管理與運(yùn)行企業(yè)生產(chǎn)的哲理。它包含兩個(gè)要點(diǎn)：（1）企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的，需要統(tǒng)一考慮。（體現(xiàn)系統(tǒng)的觀(guān)點(diǎn)）（2）整個(gè)制造過(guò)程實(shí)質(zhì)上是信息的采集、傳遞和加工處理的過(guò)程。（體現(xiàn)信息的觀(guān)點(diǎn)）CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）--計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)--CIMS是CIM生產(chǎn)哲理的實(shí)施。--因此，通俗解釋為：用計(jì)算機(jī)通過(guò)信息集成實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造，求得企業(yè)的總體效益。CIMS-2的定義：”將信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和制造技術(shù)相結(jié)合，并應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品全生命周期（從市場(chǎng)需求分析到最終報(bào)廢處理）的各個(gè)階段。通過(guò)信息集成、過(guò)程優(yōu)化及資源優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)物流、信息流、價(jià)值流的集成和優(yōu)化運(yùn)行達(dá)到人（組織、管理）、經(jīng)營(yíng)和技術(shù)三要素的集成。以加強(qiáng)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的T、Q、C、S、E（環(huán)境），從而提高企業(yè)的市場(chǎng)應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)能力?！庇?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAidedDesign）的英文縮寫(xiě)為CAD。其含義是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)。CAD的Design對(duì)象可分為三大類(lèi)：產(chǎn)品（Production）：機(jī)械、電子、電氣、輕工產(chǎn)品等。工程（AEC：Architecture、Engineering、Construction）：建筑物、工廠(chǎng)的廠(chǎng)房、石油化工設(shè)施等。藝術(shù)：電影特技、動(dòng)漫、廣告等。CAD/CAM技術(shù)是當(dāng)代最杰出的工程技術(shù)成就之一：從根本上改變了傳統(tǒng)上依靠手工繪圖，憑借圖紙組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技術(shù)管理模式。衡量一個(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。ERP的理論基礎(chǔ)：企業(yè)的所有信息資源包括3大塊：物流、資金流和信息流ERP建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)上ERP利用現(xiàn)代企業(yè)的先進(jìn)管理思想，全面地集成了企業(yè)的所有信息資源信息ERP為企業(yè)提供決策、計(jì)劃、控制與經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)估提供了全方位和系統(tǒng)化的管理平臺(tái)。智能制造是制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)及新一代信息技術(shù)的融合，是面向產(chǎn)品全生命周期的具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制功能的制造系統(tǒng)，旨在高效、優(yōu)質(zhì)、柔性、清潔、安全、敏捷地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶(hù)。包括制造裝備的智能化，設(shè)計(jì)過(guò)程的智能化，加工工藝的優(yōu)化，管理的信息化，服務(wù)的遠(yuǎn)程化。具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制的特征。五、中國(guó)制造2025與智能制造中國(guó)制造2025基本方針：創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本。第一步：力爭(zhēng)用十年時(shí)間，邁入制造強(qiáng)國(guó)行列。第二步：到2035年，我國(guó)制造業(yè)整體達(dá)到世界制造強(qiáng)國(guó)陣營(yíng)中等水平。第三步：新中國(guó)成立一百年時(shí)，制造業(yè)大國(guó)地位更加鞏固，綜合實(shí)力進(jìn)入世界制造強(qiáng)國(guó)前列。十大領(lǐng)域：新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)，高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人，.航空航天裝備，.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶，.先進(jìn)軌道交通裝備，節(jié)能與新能源汽車(chē)，電力裝備，農(nóng)機(jī)裝備，新材料，生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械。《中國(guó)制造2025》“1+X”規(guī)劃體系“1”——《中國(guó)制造2025》“X”一一11個(gè)配套的實(shí)施指南、行動(dòng)指南或發(fā)展規(guī)劃指南，包括：5個(gè)工程實(shí)施指南一一制造業(yè)創(chuàng)新中心、工業(yè)強(qiáng)基、綠色制造、智能制造和高端裝備創(chuàng)新。4個(gè)發(fā)展規(guī)劃指南一一制造業(yè)人才、信息產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)。2個(gè)行動(dòng)指南一一發(fā)展服務(wù)型制造、促進(jìn)裝備制造業(yè)質(zhì)量品牌提升等。智能制造是制造技術(shù)與數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)及新一代信息技術(shù)的融合，是面向產(chǎn)品全生命周期的具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制功能的制造系統(tǒng)，旨在高效、優(yōu)質(zhì)、柔性、清潔、安全、敏捷地制造產(chǎn)品和服務(wù)用戶(hù)。包括制造裝備的智能化，設(shè)計(jì)過(guò)程的智能化，加工工藝的優(yōu)化，管理的信息化，服務(wù)的遠(yuǎn)程化。具有信息感知、優(yōu)化決策、執(zhí)行控制的特征。推進(jìn)和實(shí)施智能制造的關(guān)鍵是要遵循“三要三不要”。不要在落后的工藝基礎(chǔ)上搞自動(dòng)化——需要補(bǔ)先進(jìn)工藝和自動(dòng)化的課；不要在落后的管理基礎(chǔ)上搞信息化——需要補(bǔ)建立在現(xiàn)代管理基礎(chǔ)上的信息化的課；不要在不具備網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字化基礎(chǔ)時(shí)搞智能化——需要補(bǔ)課、普及、充實(shí)、提高。我們?cè)诠I(yè)2.0的自動(dòng)化、工業(yè)3.0的信息化過(guò)程中，還有一系列基礎(chǔ)性問(wèn)題沒(méi)有解決好，必須圍繞制造業(yè)，強(qiáng)基固本，創(chuàng)新轉(zhuǎn)型，才能實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)，邁向工業(yè)4.0。智能制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要先行；智能制造支撐基礎(chǔ)要強(qiáng)化；賽博物理CPS理解要全面。未來(lái)智能工廠(chǎng)中，智能化生產(chǎn)設(shè)備和智能化產(chǎn)品將成為CPS的物理基礎(chǔ)，通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同交互，實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)和信息共享，構(gòu)建數(shù)字孿生體（digitaltwin），實(shí)現(xiàn)賽博物理生產(chǎn)系統(tǒng)（CPPS），支持和實(shí)現(xiàn)智能制造新模式。工業(yè)4.0兩大主題：智能工廠(chǎng)（智能服務(wù)）和智能生產(chǎn)（智能物流）三項(xiàng)集成：通過(guò)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的橫向集成（橫向集成），貫穿整個(gè)價(jià)值鏈的端到端工程數(shù)字化集成（端到端集成），垂直集成和網(wǎng)絡(luò)化制造（縱向集成）。工業(yè)4.0項(xiàng)目主要受益于兩大主題一是“智能工廠(chǎng)”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；關(guān)注重點(diǎn)為智能機(jī)床、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)板塊中的沈陽(yáng)機(jī)床、昆明機(jī)床、秦川機(jī)床、中際裝備、東土科技、東華測(cè)試、智云股份。二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等，重點(diǎn)關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)和晶科技、機(jī)器人概念三豐智能、機(jī)器人和3D打印大族激光、金運(yùn)激光等。六、球磨機(jī)節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)的研究在粉磨工藝中最主要的設(shè)備就是球磨機(jī)，各類(lèi)球磨機(jī)大致相同，屬于低速重載設(shè)備，且要求具有一定的恒轉(zhuǎn)矩，以滿(mǎn)足球磨機(jī)裝載量的要求。球磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速太低或太高，都會(huì)降低鋼球?qū)ξ锪系难心バ?。球磨機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，鋼球和物料隨筒體內(nèi)壁上升，當(dāng)鋼球和物料的傾角等于或大于自然傾角，鋼球沿斜面滑下不能形成足夠的落差，鋼球?qū)ξ锪系哪ニ樽饔煤苄?這種情況效率很低；如果筒體的轉(zhuǎn)速很高時(shí)，由于離心力的作用，以致物料和鋼球不再脫離筒壁，而隨其一同旋轉(zhuǎn)，這時(shí)鋼球沒(méi)有撞擊作用，物料只受到輕微的研磨，效率也很低。因此球磨機(jī)料筒的轉(zhuǎn)速要求恒定。要考慮球磨機(jī)變頻調(diào)速節(jié)能，其轉(zhuǎn)速變化的范圍也不大，且可能使球磨的時(shí)間增長(zhǎng),節(jié)能的效果不明顯。電動(dòng)機(jī)作為球磨機(jī)電力傳動(dòng)方式的生產(chǎn)機(jī)械，其功率是按最大負(fù)荷或長(zhǎng)期額定負(fù)荷選擇的，而絕大部分工作時(shí)間設(shè)備不能滿(mǎn)載運(yùn)行，特別是用于塑料粉末生產(chǎn)的球磨機(jī)采用滑差調(diào)速電機(jī)拖動(dòng)，其電機(jī)始終工作在滿(mǎn)電壓、滿(mǎn)速度狀態(tài)，負(fù)載滿(mǎn)載率卻經(jīng)常很小。學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考影響球磨機(jī)粉磨效率的主要因素研磨體級(jí)配與裝載量不合理：未根據(jù)不同物料特性合理選擇研磨體規(guī)格與裝載量，導(dǎo)致磨機(jī)出力系數(shù)（出力/裝載量）低，一般為0.4?0.8。物料破碎過(guò)程中未根據(jù)其所需破碎能量進(jìn)行分級(jí)破碎，實(shí)現(xiàn)破碎能量利用最大化。不同特性物料混磨：物料中雜物未篩分（如煤中夾雜石塊等）及大塊物料未預(yù)破碎。工況調(diào)整不合理：通風(fēng)出力、干燥出力與粉磨出力三者不匹配，無(wú)效能耗增加。5、研磨體耐磨性差：運(yùn)行一段時(shí)間后失圓率增加，粉磨出力降低。電機(jī)控制是一個(gè)非線(xiàn)性控制問(wèn)題，變頻器在基頻以下調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可節(jié)能，節(jié)能的幅度與調(diào)速的范圍有關(guān)，但對(duì)球磨機(jī)速度可調(diào)范圍不大,節(jié)能效益不明顯。從球磨機(jī)節(jié)能運(yùn)行的角度出發(fā)，在滿(mǎn)足相同負(fù)載功率前提下，按能耗最小尋優(yōu)目標(biāo)的功率因數(shù)，確定最佳調(diào)整電壓，以減少電機(jī)輸入有功功率的控制系統(tǒng)，采用降壓提效，以旁路雙斜坡軟啟動(dòng)的控制方法改善球磨機(jī)的啟動(dòng)性能，從而以輕載降壓來(lái)提高球磨機(jī)的運(yùn)行效率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該節(jié)能策略與控制方法是可行的，對(duì)球磨機(jī)節(jié)能運(yùn)行起到作用。七、復(fù)雜系統(tǒng)人機(jī)交互數(shù)字界面的設(shè)計(jì)研究隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的快速發(fā)展，復(fù)雜化的信息操控系統(tǒng)也進(jìn)入了信息化時(shí)代。在很多復(fù)雜信息系統(tǒng)中已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的顯控界面，被廣泛應(yīng)用到戰(zhàn)機(jī)船舶駕駛操縱、核電廠(chǎng)控制、戰(zhàn)場(chǎng)指揮、汽車(chē)駕控等各種復(fù)雜的人機(jī)交互系統(tǒng)和環(huán)境之中。復(fù)雜信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)字界面信息來(lái)源渠道多，信息量大，信息結(jié)構(gòu)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，是人機(jī)信息交互的重要載體和媒介。從某種意義上來(lái)說(shuō)，復(fù)雜信息系統(tǒng)人機(jī)交互數(shù)字界面就是系統(tǒng)的大腦，系統(tǒng)的各方面信息都匯集于此，復(fù)雜信息系統(tǒng)人機(jī)交互數(shù)字界面已成為操作者獲取信息、知識(shí)推理、判斷決策的重要手段和操作依據(jù)。復(fù)雜信息系統(tǒng)人機(jī)交互界面在軍事、信息安全、地理交通等諸多重要領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代和非常重要的作用。在軍事領(lǐng)域，隨著新軍事革命時(shí)代的到來(lái)，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)作戰(zhàn)效能的發(fā)揮建立在能量流（動(dòng)力系統(tǒng)）、信息流（信息系統(tǒng)）和物質(zhì)流（武器裝備）的有機(jī)結(jié)合之上。信息化條件下，戰(zhàn)場(chǎng)情況變化急劇，戰(zhàn)機(jī)稍縱即逝，軍事人員要及時(shí)關(guān)注戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)并作出決策，單靠“人腦”顯然難以完成，必須借助于以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主的數(shù)字界面信息系統(tǒng)?！皬?fù)雜系統(tǒng)數(shù)字界面人機(jī)交互與設(shè)計(jì)”是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)字界面的可用性和信息使用績(jī)效進(jìn)行研究，是基于對(duì)數(shù)字界面進(jìn)行元素解構(gòu)并分析數(shù)字界面信息編碼的設(shè)計(jì)原則和方法，提煉出符合操作人員認(rèn)知規(guī)律的設(shè)計(jì)原則和方法。研究以眼動(dòng)追蹤、腦電測(cè)試、認(rèn)知負(fù)荷態(tài)勢(shì)感知、界面信息架構(gòu)與編碼、三維交互和多點(diǎn)觸控等六大技術(shù)為手段，以視覺(jué)感知、學(xué)習(xí)資料注意捕獲、信息流、生態(tài)融合、認(rèn)知摩擦等五大科學(xué)理論為支撐。在界面設(shè)計(jì)的迭代過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)數(shù)字界面的設(shè)計(jì)、評(píng)估和開(kāi)發(fā)。研究針對(duì)戰(zhàn)機(jī)航電系統(tǒng)顯示界面設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方法展開(kāi)，有如下重要作用和意義：一是增強(qiáng)飛行員的情境認(rèn)知能力，幫助飛行員執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)，提高戰(zhàn)機(jī)作戰(zhàn)能力；二是通過(guò)合理的顯示界面，幫助飛行員正確理解和操作界面，幫助飛行員做出正確決策；三是通過(guò)對(duì)顯示界面信息進(jìn)行合理篩選，確保與功能任務(wù)相關(guān)的必要信息傳遞，減輕飛行員操作負(fù)擔(dān)，降低認(rèn)知負(fù)荷；四是通過(guò)顯示屏幕將數(shù)據(jù)集成，保證飛行員正確地理解界面信息，保障飛行任務(wù)完成；五是建立戰(zhàn)機(jī)航電系統(tǒng)人機(jī)交互界面可用性度量指標(biāo)體系和方法體系，通過(guò)眼動(dòng)追蹤和腦生理指標(biāo)評(píng)估，進(jìn)一步優(yōu)化了航電界面生理測(cè)試評(píng)估體系。復(fù)雜信息系統(tǒng)的研究主要可分為兩個(gè)方面，普通民用復(fù)雜信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域和特殊軍用復(fù)雜信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域。普通民用復(fù)雜信息系統(tǒng)主要有汽車(chē)、船舶、民用飛機(jī)、核電控制等操控系統(tǒng)；特殊軍用復(fù)雜信息系統(tǒng)主要有航天飛行器、艦艇、戰(zhàn)斗機(jī)以及現(xiàn)代化戰(zhàn)場(chǎng)指揮等監(jiān)控指揮系統(tǒng)。以美國(guó)為首的西方國(guó)家，在復(fù)雜信息系統(tǒng)研究領(lǐng)域處于絕對(duì)的領(lǐng)先地位，無(wú)論是對(duì)民用還是軍用復(fù)雜信息系統(tǒng)，研究者們都進(jìn)行了大量深入的研究，取得了許多階段性研究成果。美國(guó)將21世紀(jì)的基礎(chǔ)研究?jī)?nèi)容分為4項(xiàng)，其中有一項(xiàng)就是人機(jī)界面。美國(guó)國(guó)防部的關(guān)鍵技術(shù)計(jì)劃不僅把人機(jī)交互界面列為軟件技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容之一，而且專(zhuān)門(mén)增加了與軟件技術(shù)并列的人機(jī)系統(tǒng)界面這項(xiàng)內(nèi)容。日本也提出了FPIEND21計(jì)劃(FuturePersonalizedInformationEnvironmentDevelopment),其目標(biāo)就是要開(kāi)發(fā)21世紀(jì)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)界面。根據(jù)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)顯示界面發(fā)展情況來(lái)看，該領(lǐng)域未來(lái)的研究主要集中在如下幾個(gè)方面：人性化研究。在現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)顯示界面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)最大化地考慮人的認(rèn)知因素，改善航電界面的認(rèn)知情況，提高飛行員情境認(rèn)知能力，開(kāi)展人性化界面設(shè)計(jì)是當(dāng)前我國(guó)航電界面發(fā)展的關(guān)鍵趨勢(shì)?？茖W(xué)性研究。通過(guò)科學(xué)的評(píng)估測(cè)試方法，利用當(dāng)前的新科技拓展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究工作，進(jìn)行科學(xué)的界面設(shè)計(jì)，提高界面能效和優(yōu)化界面績(jī)效，從而確保顯示界面?zhèn)鬟f給飛行員的信息符合人的認(rèn)知，使人—機(jī)—環(huán)境達(dá)到最優(yōu)。簡(jiǎn)約化研究。通過(guò)信息架構(gòu)的深度分析研究，簡(jiǎn)化和優(yōu)化航電界面，結(jié)合信息的分層，有效降低飛行員的認(rèn)知負(fù)荷，幫助其適應(yīng)高度緊張的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。標(biāo)準(zhǔn)化研究。采用標(biāo)準(zhǔn)化的航電顯示界面，以縮短航電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)周期，縮短飛行學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò)，僅供參考學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)資料員培訓(xùn)時(shí)間，快速形成戰(zhàn)斗力。八、輕盈化、數(shù)字化、智能化汽車(chē)智能車(chē)輛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。目前對(duì)智能車(chē)輛的研究主要致力于提高汽車(chē)的安全性、舒適性，以及提供優(yōu)良的人車(chē)交互界面。近年來(lái)，智能車(chē)輛己經(jīng)成為世界車(chē)輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車(chē)工業(yè)增長(zhǎng)的新動(dòng)力，很多發(fā)達(dá)國(guó)家都將其納入到各自重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。所謂“智能車(chē)輛”，就是在普通車(chē)輛的基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的傳感器（雷達(dá)、攝像）、控制器、執(zhí)行器等裝置，通過(guò)車(chē)載傳感系統(tǒng)和信息終端實(shí)現(xiàn)與人、車(chē)、路等的智能信息交換，使車(chē)輛具備智能的環(huán)境感知能力，能夠自動(dòng)分析車(chē)輛行駛的安全及危險(xiǎn)狀態(tài)，并使車(chē)輛按照人的意愿到達(dá)目的地，最終實(shí)現(xiàn)替代人來(lái)操作的目的。智能汽車(chē)與一般所說(shuō)的自動(dòng)駕駛有所不同，它指的是利用多種傳感器和智能公路技術(shù)實(shí)現(xiàn)的汽車(chē)自動(dòng)駕駛。智能汽車(chē)首先有一套導(dǎo)航信息資料庫(kù)，存有全國(guó)高速公路、普通公路、城市道路以及各種服務(wù)設(shè)施（餐飲、旅館、加油站、景點(diǎn)、停車(chē)場(chǎng)）的信息資料；其次是GPS定位系統(tǒng)，利用這個(gè)系統(tǒng)精確定位車(chē)輛所在的位置，與道路資料庫(kù)中的數(shù)據(jù)相比較，確定以后的行駛方向；道路狀況信息系統(tǒng)，由交通管理中心提供實(shí)時(shí)的前方道路狀況信息，如堵車(chē)、事故等，必要時(shí)及時(shí)改變行駛路線(xiàn)；車(chē)輛防碰系統(tǒng)，包括探測(cè)雷達(dá)、信息處理系統(tǒng)、駕駛控制系統(tǒng)，控制與其他車(chē)輛的距離，在探測(cè)到障礙物時(shí)及時(shí)減速或剎車(chē)，并把信息傳給指揮中心和其他車(chē)輛；緊急報(bào)警系統(tǒng)，如果出了事故，自動(dòng)報(bào)告指揮中心進(jìn)行救援；無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，用于汽車(chē)與指揮中心的聯(lián)絡(luò)；自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，用于控制汽車(chē)的點(diǎn)火、改變速度和轉(zhuǎn)向等。通常對(duì)車(chē)輛的操作實(shí)質(zhì)上可視為對(duì)一個(gè)多輸入、多輸出、輸入輸出關(guān)系復(fù)雜多變、不確定多干擾源的復(fù)雜非線(xiàn)性系統(tǒng)的控制過(guò)程。駕駛員既要接受環(huán)境如道路、擁擠、方向、行人等的信息，還要感受汽車(chē)如車(chē)速、側(cè)向偏移、橫擺角速度等的信息，然后經(jīng)過(guò)判斷、分析和決策，并與自己的駕駛經(jīng)驗(yàn)相比較，確定出應(yīng)該做的操縱動(dòng)作，最后由身體、手、腳等來(lái)完成操縱車(chē)輛的動(dòng)作。因此在整個(gè)駕駛過(guò)程中，駕駛員的人為因素占了很大的比重。一旦出現(xiàn)駕駛員長(zhǎng)時(shí)間駕車(chē)、疲勞駕車(chē)、判斷失誤的情況，很容易造成交通事故。智能汽車(chē)是一種正在研制的新型高科技汽車(chē)，這種汽車(chē)不需要人去駕駛，人只舒服地坐在車(chē)上享受這高科技的成果就行了。因?yàn)檫@種汽車(chē)上裝有相當(dāng)于汽車(chē)的“眼睛”、“大腦”和“腳”的電視攝像機(jī)、電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)操縱系統(tǒng)之類(lèi)的裝置，這些裝置都裝有非常復(fù)雜的電腦程序，所以這種汽車(chē)能和人一樣會(huì)“思考”、“判斷”、“行走”，可以自動(dòng)啟動(dòng)、加速、剎車(chē)，可以自動(dòng)繞過(guò)地面障礙物。在復(fù)雜多變的情況下，它的“大腦”能隨機(jī)應(yīng)變，自動(dòng)選擇最佳方案，指揮汽車(chē)正常、順利地行駛。個(gè)人心得機(jī)械專(zhuān)業(yè)是以有關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，研究和解決在開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)用和修理各種機(jī)械中的全部理論和實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用學(xué)科。幾千年前，石器時(shí)代的各種石斧、石錘、木質(zhì)和皮質(zhì)等簡(jiǎn)單粗糙的工具是后來(lái)出現(xiàn)的機(jī)械的先驅(qū)。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展，機(jī)械已與人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步形成了密不可分的關(guān)系。機(jī)械工程學(xué)科是研究機(jī)械系統(tǒng)和產(chǎn)品的性能、設(shè)計(jì)及制造的理論、方法和技術(shù)的科學(xué)，包括機(jī)械學(xué)和制造學(xué)兩大領(lǐng)域。目前學(xué)科研究方向包括