机械系统设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇机械系统设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

通过我们多年使用舞台吊杆机械的经验,我们认为泰州长江影视工程设备厂生产的产品，性能最稳定，安全最可靠，已经被上百家剧院采用。其运用了蜗轮蜗杆减速系统、材质为锡青铜，磨擦系数小，传动效率高。有防冲顶保护、上下限保护。滑轮为镀锌防跳绳花轮，安装不须焊接在滑轮梁上，如焊死，以后维修、调整极不方便。长江影视设备厂的滑轮都是用抱箍罗栓固定。当吊杆升、降至某一位置时，ABS抱死系统立即断火紧锁马达，这样确保吊杆停至此位置下滑系数最小,安全性达到最高。且强弱电分开控制。

所以在这里设计了舞台机械的具体参数:

A、景物吊杆技术参数如下：

电机功率：2.2KW吊点数：4个

升降速度：0.27m/s杆体长暂定：16米

电机转速：1400转/分速比为：40：1

提升荷载为：400KG杆体为钢管

控制方式：点控

该型吊相具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB.

吊杆杆体用两根Φ50黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。

B、灯光吊杆技术参数如下：

电机功率：3KW吊点数：4个

升降速度：0.18m/s杆体长暂定：14米

电机转速：1400转/分速比为：50：1

提升荷载为：600KG杆体为?50黑铁管吊杆

控制方式：点控

该型吊杆具有上下限位，冲顶保护装置。制动形式：蜗轮、蜗杆自锁，电磁抱闸。噪音≤45dB。

吊杆杆体用Φ50；黑铁管焊接成吊杆，中间接头内衬钢管。最后均刷防锈漆两遍，外层喷黑色油漆。

舞台机械设计原则

（节选）1、钢结构

a)所有承重的钢结构件，其结构刚度大于1：1000

b)钢结构件应设计合理，钢结构及其接头应能承受最大额定载荷和由紧急停车造成的冲击载荷；

c)钢结构件所用材料应符合有关标准；

d)钢结构焊缝须符合有关规定，主要焊缝应进行无损探伤检查；

2、吊物与卷扬装置

①卷扬机卷扬机上的电动机和制动器应联合动作，只有电动机电源接通时，才能许可制动器打开；万一制动器打开，而电动机没有接通电源时，只许吊杆（负载）静止或低速下降；

②卷筒组件

卷筒直径不小于钢丝绳直径的30倍；

卷筒用优质灰铸铁或厚壁无缝钢管焊接并经精确机械加工而成；

钢丝绳屿卷筒绳槽中心线的夹角应中于2.5度；

卷筒组件应设计防止钢丝绳在负荷或松驰状态下跳槽的装置。③滑轮

滑轮的节圆直径，不应小于钢索直径的28倍；

滑轮及滑轮组应采用滚动轴承支承；

滑轮及滑轮组应有防止钢丝绳脱槽的保护装置。

钢丝绳与滑轮的偏角不超过2.5度。

④钢丝绳

悬吊钢丝绳应为带有人造纤维芯的软钢丝绳；

预先检验：供货时所有的钢丝绳均应分批测试；

现场处理：钢丝绳在安装期间应小心处理，不能以任何方式技术打结或损坏；受损或变形的钢丝绳不予接收。所有切断头都应妥善处理；

安装：钢丝绳不应与设备的固定或移动部分磨擦，在有损坏或卡住风险的地方，应采取正确防护措施；

悬挂支承：穿过顶楼的转向滑轮或在其它需要悬挂支承的地方，钢丝绳应在滑轮上进行支承。

⑤钢丝绳配件

钢丝绳配件应采用表面镀锌的标准配件；

钢丝绳配件规格尺寸与钢丝绳匹配；

使用钢丝绳夹的地方，每个接头至少使便用3个正确安装的绳夹。

3、吊杆

a)吊杆采用圆管杆或桁架杆，管子或构架应平直、无扭曲变形；

b)管杆采用优质无缝钢管制造；

c)杆的接头应尽量少，接头采用实心圆棒与管子配合；

d)悬吊钢丝绳的端头用单独安装于杆上的调节装置进行调整；

e)管端：管端应配有带醒目颜色的永久性塑料帽或钢封头；

4、限位、定位、超程开关

a)限位及定位开关

i.行程终止限们开关：行程终止限位开关应能测出设备正常行程绺并使之停车；

ii.中间定位开关：在合适的地方配置中间定位开关和减速开关；

iii.直接碰撞限位开关：行程终止限位开关也可选用直接碰撞限位开关。

b)超程限位开关

超程限位开关：所有电动设备都应安装单独的超程限位开关，以防行程终止限位开关发生故障导致机械损伤。

4、电动机

篇（2）

2相似模型构建

2.1功能序结构和行为序结构模型相似包括功能相似以及行为相似，功能具有相同的效果不代表行为也具有相似性。研究系统相似度时需要衡量功能相似度和行为相似度不同的权重值，建立相似模型，从系统的角度将不同的功能及其行为映射用序结构表达出来，用系统要素的方式进行模型构建。功能是表达系统特性最抽象的方式，功能的表达需满足：（1）能根据给定要求表示设计者的意图；（2）能准确描述满足设计要求的设计对象；（3）能被定性或者定量地评价，并可以测定设计意图的满意度。功能的系统要素为能量、物质和信息，每个功能要素都有其输入和输出，因此可以运用“输入流-输出流”的方法进行功能描述。功能要素在时间和空间上有一定的顺序，即功能序。本研究将功能序的关系进行分类，分别有组成关系、时序关系和因果关系如图2、图3所示。时序关系又有顺序关系，并存关系。功能序是功能序结构的基础组成。在概念设计模型中，功能是一个模糊而粗糙的概念，而行为相对而言更为具体，能激发设计者的灵感，引导设计者保证三大流（即物质、能量、信息）的有序流动，不违背自然规律。行为的系统要素包括运动学要素、力学要素和能量要素。结合目前行为结构的表达方法，本研究统一用“输入流-输出流”的方式表达行为序结构。行为可以分为基本行为和组合行为。基本行为对应基本结构，较为简单；组合行为由基本行为构成，包括运动转换行为、执行行为、检测行为、控制行为等，这些基本行为通过一定的顺序连接起来形成组合行为。行为序就是指这些基本行为和组合行为间的连接，行为序结构则表达了行为序间的连接关系。行为序结构分类如图4所示。行为序的关系有以下几种：①串联顺序关系；②并联同时关系；③选择发生关系。

2.2基于序结构的相似模型构建由相似第一定律即序结构定律可知，不同类型、不同层次系统存在一定的序结构，当系统序结构存在共同性时，系统之间出现相似特性，相似性大小随序结构的共同性程度增大而上升，反之则下降。上节已将可变功能机械系统概念设计中的功能层和行为层用序结构进行表达来探索功能和行为的相似性，本节在此基础之上运用数学建模对相似度进行计算。可变功能机械系统具有一定的相似性，即相似度大于零，某些功能或行为能通过改变一些系统组成就能形成新的功能系统，若是没有相似性即相似度为零，那么整个分功能系统就转变成了多功能的单个系统的集合，不在本研究的研究范围之内。本研究将系统或者系统的一部分进行序结构构建和分析之后，为每个序进行编码，用eik表示序要素的集合，要素包含属性和特征值，属性由所属功能或者行为的输入输出流决定，i是分功能编号，k是序的编号。相似序的概念是将分功能序结构的要素和特征联系形成两两组合的有序偶，用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的个数和相似序对相似的影响权重所决定，相似度以q表示，相似序个数决定的相似度为q1，影响权重决定的相似度。权重的分配也是相似度量的重要环节之一，主要包括主观权重分配方法和客观权重分配方法。相似序模型分析之后根据经典相似理论进行数学建模，系统的总相似度由功能、行为和结构的相似度综合得出。本研究根据所建立的序结构进行系统知识表达，计算可变功能间的相似性，设机械系统共有两个可变分功能，特征参数取自输入输出流的类型和数值，如功能的能量类型和所代表的数值等，对整个系统进行相似模型构建，并计算相应的相似度数值。相似求解模型如图5所示。建模的一般步骤可表述如下：（1）分别对分功能系统进行层次划分，建立基于功能或者行为结构的模型。可用输入流输出流的方式按2.1节所述分别建立分功能的具体模型，对应的序结构统计如表1所示。

3实例分析

笔者选取典型的可变功能机械系统进行研究，选取如图6所示的机床作为研究对象，通过更换不同的刀具执行机构可以获得钻孔，扩孔和铰孔3个不同的功能。可以看出，这是一种通过改变系统执行机构达到改变功能的情况。本研究按上文所述的步骤进行分析，首先由系统的可变功能得到功能的序结构模型，所建立的模型如图7所示。表3所示机床的可变功能由更换执行机构来实现，在系统层面上达到了改变功能的要求。本研究按上文所述，根据所建立的序结构模型，通过分析相似要素应用公式（1~3）得到系统功能级的相似度数值。

篇（3）

2.教学手段和方法仍存在不足。虽然CAI等教学课件的引入提高了课堂容量和课堂效率，但从培养学生能力尤其是创新能力上看，效果不显著。

3.重视理论，重视知识的培养，重视教师的主导作用，因而对综合分析能力、实际应用能力、创新能力的培养不足，学生主动学习精神较差。

二、机械设计系统教学法研究

系统教学法是以具体机械设备（项目）为背景；以学生、项目和实际经验为中心，而不是传统的教师、教材和课程。把整个课程内容在一台具体机械设备上得到有机的整合，使机械设计各章节内容与课程体系衔接地更加紧凑、顺畅。学生开始接触课程就了解了科 学、严谨的设计思想。教师在授课过程中根据相关章节的零部件在机械设备中的作用，通过结合具体实物讲述，使学生对相关内容零部件的作用产生较高认识，对每一个零部件的理解与选择，必然会达到“学有所用”的要求。系统教学法课堂理论教学以改变过去传统单独各章节的分散学习，知识体系杂乱无章，使学生出现“知其然不知其所以然”的现象。通过对这些基本内容的学习去掌握有关的设计规律和技术措施，从而使学生具有设计其他通用零部件和某些专有零部件的能力。系统教学法特点：①系统性。整个课程内容作为一个系统，每个章节内容作为要素。②典型性。具体机械设备包含大多数机械设计课程的知识。③目的性。学习通用机械零件的设计与选型。④科学性。根据学生理解具体情况，灵活掌握、实施教学。⑤直观性。设备结构和各个零部件的作用一目了然。⑥应用性。应用书本理论直接解决设备失效的问题。⑦关联性。充分体现各个零部件相互关联关系。

三、机械设计系统教学法实践

“系统教学法”的核心是一台具体机械设备，具体如何实施教学，可以根据具体情况灵活掌握。设备应具有形象化、具体化的特点，与传统教学中的举例有本质的区别，是把整个课程知识作为一个系统，而系统又是以一台具体设备而体现的，各章节的知识通过设备零部件的设计和选型来学习。设备零部件具有形象化、具体化的特点，以提升绞车作为一台具体设备实例教学。课程教学前，学生首先通过视频了解这台设备的用途，然后到实验室参观，让学生确实感受到设备的外形。教师上课根据视频首先介绍其工作原理以及各个部件的功能和作用，让学生清楚认识到学习这门课程的目的就是要学会这台机器的设计。在教学中要始终贯穿“使用场合—失效形式—受力分析—强度计算—结构设计”这一主线，本课程的学习分成三个单元进行，机械零件的疲劳强度设计和主要零部件，诸如齿轮传动的强度计算、轴的设计、滚动轴承的选择及组合设计、螺纹连接的强度计算及螺栓组连接的受力分析等内容列为重点内容作为减速器的重要组成部分，作为第一单元知识，在课堂上重点讲授；而把比较易于理解的某些章节，如机械零件常用材料和选择原则、过盈连接、摩擦轮传动等列为一般性内容，安排学生自学。第一单元———减速器。①减速器原理。强调是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，是一种相对精密的机械，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。设计减速器时，应根据工作机的选用条件、技术参数、动力机的性能、经济性等因素。②齿轮。通过视频和图片，让学生理解齿轮的失效形式，然后讲解制造齿轮需要材料和热处理、齿轮的受力和强度计算、齿轮的加工精度和效率、齿轮的和齿轮的设计、材料、加工热处理。③轴。根据减速器中轴具体结构进行教学，还要结合齿轮的结构和受力分析讲授轴的结构，对轴的设计、材料、加工工艺、热处理和精度公差要结合实际详细讲解，并对轴的失效形式和国内外最新维修方法进行介绍。④键连接。结合减速器的齿轮和轴进行教学，解释键的作用，重点学习平键和花键的选型计算和实效形式，其他类型的键作为扩展知识进行介绍。⑤轴承。结合减速器的轴系，解释轴承的作用，介绍轴承的种类，重点学习轴承的选型计算；结合减速器的工作特点学习轴承的和实效失效形式。⑥螺栓连接。以减速器箱体的各种螺栓为例，学习螺栓连接的种类、应用特点和使用场合、预紧力的作用、防松的措施、引伸学习螺栓的强度计算和提高强度的措施。第二单元———提升绞车其他部件。①联轴器。首先根据提升绞车介绍各个联轴器的作用，重点学习联轴器的选型设计，联轴器的种类以自学和课堂讨论为主。②刹车器。教师简单介绍提升绞车中刹车器的作用和类型。第三单元———机械其他知识。①带、链和蜗轮蜗杆传动。学习这部分知识时，要把这三章内容进行整合，改变过去按章节分别教学的方式。首先采用对比法进行教学，就是以齿轮传动为参照物，重点介绍三种传动的特点、应用场合，然后再分开单独学习。②摩擦、磨损及。学习时以减速器为例，讲解摩擦和磨损的危害以及的作用。重点学习剂的选用和方式。③机械零件强度。结合齿轮、轴和轴承的失效形式，学习材料的疲劳特性；结合齿轮、轴和轴承的工作中的受力形式，学习交变应力特性。要通过具体减速器齿轮、轴和轴承的失效案例，使学生掌握零件疲劳破坏的危害。

篇（4）

课程是软件技术专业的一门职业基础课程。本课程从高等职业技术教育的特点出发，以培养学生实际动手能力为目标，主要任务是讲授静态网页制作的基本方法、网页制作工具的使用以及企业网站建设的相关知识，培养学生掌握网页设计与制作的能力，为今后从事网页设计与网站建设打下基础，同时为后续课程PHP网站设计的学习奠定基础。通过本课程的学习，使学生了解网页的基础知识以及网站开发的基本流程，较好地掌握网页设计与制作的基本理论，并能应用于实践，熟练运用常用的网页制作工具，能够进行企业网站、电子商务网站、个人网站的设计与制作。

2优化教学内容以企业真实项目为载体

教师与企业工程技术人员按照网站的开发流程（用户需求分析网站规划网页效果图设计制作静态站点编写后台代码网站测试与运行）精心设计教学环节。在教学实践中，引进企业管理规范和开发流程，充分体现基于网站产品开发工作过程的能力训练，培养学生规范化的软件应用与网站开发能力，通过模式创新，将专业教学过程、技能训练过程、企业工作过程有机结合起来，将职业道德教育、职业素质培养、职业能力训练有机结合起来，培养学生的综合职业能力。

3改革课堂教学组织模式

⑴分阶段引入项目，动态调整学生分组。课程将整个教学过程分为两个阶段，即“企业项目实战阶段”和“竞标式项目阶段”。以软件技术专业为例，网页课程一般开设在新生入学的第一个学期，共14周，我们将整个学期分成两个阶段。第一个阶段“企业项目实战阶段”安排在前10周，在该阶段学生按照项目开发的需要以及自身优势组成项目开发小组，形成以“项目为中心”的协同学习小组——项目开发小组，小组成员轮流完成任务；第二个阶段“竞标式项目阶段”安排在最后4周，此时，学生需要确定一个岗位方向，形成以“工作岗位为中心”的协同学习小组，如美工组、网页设计组、交互程序开发组等，各个小组通过竞标组成新的开发团队，协同完成竞标项目的开发。分阶段引入项目以及动态调整学生分组，可以打破常规分组，使学生有了新的合作伙伴，有利于形成更加多元化的协同学习小组，同时对于发现自身优势、挖掘潜能、明确就业方向有着重要的引导作用。

⑵成立项目开发小组，协同完成项目整体开发，促进小组协同式学习。在“企业项目实战”阶段，学生按照项目开发需要形成优势互补的项目开发团队，营造真实的企业开发氛围。项目开发团队一般由下列角色组成：项目经理（ProjectManager）、项目组组长（TeamLeader）、项目组成员（TeamMember）。项目经理，一般由我们聘请一位有丰富实战经验的软件企业项目经理或由教师担当，负责该教学环节的现场指导。将3-5个学生分成一个学习小组（即项目开发小组），每个小组推选一位动手能力强的项目组组长，组长向上直接对项目经理负责，向下是全体组员的直接领导，项目经理要求组长对自己的组员进行考核，这样构成一个虚拟的企业项目开发环境。全体组员以项目组为单位进行学习与实践，协同完成项目整体开发。项目驱动的小组协同式学习不仅能使学生相互督促、相互勉励、相互讨论，相互学习，而且能培养他们的组织管理能力和协作开发能力。

⑶引入竞标式项目，形成竞争与合作交叉并举的协同式学习小组。在分阶段引入项目过程中，第一阶段的项目每个项目开发小组完成后进入第二阶段，在第二阶段，引入了竞标式项目，通过竞标，从美工组、网页设计组、交互程序开发组各选出一组，成立重点项目开发组，共同完成竞标项目的整体开发。一般根据岗位的不同，美工、网页设计、交互程序开发各成立三个组，每一组成员3-5人。对于落选的小组，则需要辅助中标的小组完成任务，同时，通过自由搭配或者教师指定的方式，再成立两个普通项目开发小组，根据学生选题或教师选题的形式，完成其他项目的开发。竞标式项目的引入使得各个学习小组既有竞争，又有合作，是一种竞争与合作交叉并举的学习方式，具体表现为在竞争学习中有合作，在合作学习中有竞争。竞争学习不仅促进了合作学习，还为合作学习的发展和巩固提供了坚实的基础和动力。缺乏竞争的合作学习是没有活力和生命力的，是脱离实际和低效的。竞标式项目使得竞争学习与合作学习得到很好的结合。

4强化跟踪课外学习成果课堂只是课程学习的一部分

如何对课堂教学进行延伸，将课堂学习过渡到课外学习，是提升课堂教学质量的一项重要内容，课外学习对于提升学生的自主学习能力、专业技术水平有着重要的促进作用。“专业学生社团”和“工作室平台”是学生完成课外学习的两个有效的切入点。专业学生社团和工作室为学生提供了丰富的学习和实践机会，给每一位成员提供了良好的展示自我、相互学习与相互交流的平台。在课堂以外，利用工作室平台让学生参加到实际项目开发中，利用专业的学生社团定期开展技术交流和技术研讨，通过项目实践与合作交流，提升学生的自主学习意识、合作探究精神与创新能力。

5改革考核方法

传统的考核方式采用卷面考试，以一次考试的成绩为最终成绩。这种方式往往不利于全面真实地考核学生的知识、技能和能力。因此，对考核方式的改革势在必行。改变课程考核方式，必须对考核指标做进一步的量化和细化，注重过程化跟踪管理，加强课内学习效果的考核以及课外学习效果考核，将学生是否参加专业学生社团、是否参加技术研讨、是否实际参与项目的开发、是否参加学生技能竞赛等课外学习环节纳入到课程考核指标中，促进建立学生全面发展的评价体系，让考核标准强调“知识、技能、素质”三方面的要求，突出整体的综合能力培养目标。

篇（5）

中图分类号：TP31 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

本科毕业论文是本科生的一门重要实践课程，也是大部分教师和教学管理人员每年都要面临的一项烦琐工作。从出题、选题，再到写作与指导、评审与答辩等，整个过程都需要教学管理人员、教师、学生投入大量的精力。传统的本科毕业论文指导与管理工作存在以下主要问题：

（1）师生协同不足：学生离校实习、教师无固定办公地点等，导致学生与教师见面不易，信息沟通不畅，师生交流不充分。由于教师工作比较繁忙，每个教师要同时指导多名学生，导致学生和教师很难在工作时段内同时有空闲时间来进行面对面地指导，难以实现老师与学生之间的互动，教师对学生论文评阅效率低下。

（2）工作压力大：本科毕业论文整个工作流程的工作环节多，参与人员多，时间跨度长，业务流程繁杂，工作量庞大，工作烦琐、易重复。

（3）信息化程度低：本科毕业论文各个工作环节会产生阶段文档，而且前后各阶段文档之间有着密切的关联关系；大量的打印文档不利于师生对文档的查阅、保存，且不环保。即使使用电子文档，但未建立关联关系，不利于收集、查询和统计。

（4）监管力度不足：传统毕业论文写作与指导过程缺乏有效的监管力度，难以保证师生按时完成各项工作。缺少第三方监管本科毕业论文写作与指导过程的完整记录，难以解决导师与学生之间就论文完成情况及论文质量相互推卸责任的问题。

针对上述问题，国内研究者们提出了不同的毕业论文管理系统，文献[1―4]建立了基于WEB方式的论文管理系统，文献[5]提出了基于本体的论文管理系统，文献[6]提出了基于工作流的论文管理系统，但是这些研究在师生协同、提高工作效率、加强监督方面仍存在不足。因此，本文提出一种角色协同的工作流模型；根据模型中的系统工作流状态，利用时间和事件触发机制，对用户指派角色、对角色指派权限，再通过各个角色之间的协同，完成毕业论文各项工作，解决传统人工方式的论文管理工作中存在的问题，提高工作效率、减轻工作压力、增强监管力度、提高论文管理工作的信息化水平。

2 相关知识（Related work）

角色：是相关权限命令的集合，使用角色的主要目的是简化权限管理，角色主要由权限和用户构成[7]。

协同：就是打破资源（如人、财、物、信息和流程等）之间的各种壁垒和边界，使它们为共同的目标而进行协调的运作，通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同的目标[8]。

工作流：是指一类能够完全自动执行的经营过程，根据一系列过程规则，将文档、信息或任务在不同的执行者之间进行传递与执行[9]。作为计算机支持的协同工作研究的一个重要方向，工作流管理的主要目标是通过调用有关的信息资源与人力资源来协调业务过程中的各个环节，使之按照一定的顺序依次进行，从而实现业务过程的自动化。工作流技术通过将工作分解成为良好的任务、角色，按照一定的规则和流程来执行这些任务并对它们进行监控，以达到提高办事效率、降低工作成本的目的[10]。

时间触发机制[11，13]是指将时间域分成离散的时间间隔，将消息的传输分配在一定的时间间隔内完成。

事件触发机制[12，13]是指在工作流程中，根据其他事件的发生而产生相应动作（称为触发动作）干预工作进程。

3 角色协同的工作流模型（The role-collaborative

workflow model）

本节首先对角色协同的工作流模型（Role-collaborative Workflow Model，RcW）进行描述，然后基于该模型进行建模。

3.1 模型的组成元素

角色协同的工作流模型由用户主体、角色主体、任务主体、系统工作流状态、访问权限、角色指派、权限指派和角色协同这八个元素组成。下面将分别对这八个元素进行描述。

用户主体：是指提出指派角色请求的实体，使用符号u表示，用户主体的集合使用符号U表示。

角色主体：是指提出指派权限请求的实体，使用符号r表示，角色主体的集合使用符号R表示。在本科毕业论文的整个工作当中，存在着教学管理人员（教学院长、系主任、教学秘书）、教师（指导老师，交叉评阅老师，答辩老师）以及学生这些不同的角色，所以论文管理系统中的角色主体集合表示为：

（1）

公式（1）中，M表示管理员，T表示教师，S表示学生。

任务主体：是指接受r访问的实体，也是工作流各个环节的核心，使用符号t表示，任务主体的集合使用T表示。论文管理系统中的任务主体集合围绕着论文展开，表示为：

系统工作流状态：是指RcW模型在整个论文工作流程（如图1所示）中，r访问t时的快照，使用符号s表示，系统工作流状态集合使用符号S表示，包含r访问的对象t和访问时间time两个元素。论文管理系统中的系统工作流状态集合表示为：

访问权限：是指r访问工作流中任务主体的方式，使用符号p表示，访问权限的集合使用符号P表示。论文管理系统中的访问权限集合表示为：

角色指派：是指在系统工作流状态下对u指派r的方式，使用符号UA表示。RcW模型中，同一个u能够被指派多个r，但是在同一s状态下，一个u只能被指派一个r，因此角色指派由s决定。角色指派函数表示为：

权限指派：是指在系统工作流状态下对r指派p的方式，使用符号PA表示。RcW模型中，不同的r访问的t不一样，对t的访问权限也不同，且同一r在不同的s状态下，对t的访问权限也不同，因此，权限指派由s决定。权限指派函数表示为：

角色指派和权限指派都由s决定，s的状态由s中的两个元素t和time决定，s中的元素time是被分成离散的时间间隔，t的触发被分配在一定的时间间隔内完成，这样就应用到了时间触发机制的原理。例如在开题报告提交时间结束时，则激活论文写作与指导阶段的工作流程中的t，开始初稿的提交；在论文定稿提交时间结束时，则冻结论文写作与指导阶段的工作流程中的t。

同时在RcW模型中，部分流程的ti的触发等待着ti-1事件的完成来激活自身状态。不同的用户角色访问不同t，则被指派不同权限，这样就应用到了事件触发机制的原理。例如学生在论文初稿tk提交完成后，触发导师指导评阅论文初稿tk+1的工作进程；导师在论文初稿的评阅tk+1提交完成后，激活学生提交修改稿tk+2的工作进程。

因此角色指派和权限指派都考虑到了时间和事件触发机制。

角色协同，是指在RcW模型中，各个角色主体之间打破时间、空间、物质等资源之间的各种壁垒和边界，使他们为完成共同目标而进行协调的运作，通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同目标，使用符号RC表示。角色协同函数表示为：

在毕业论文管理系统中，大部分工作需要教学院长、系主任、教学秘书、教师和学生等这些角色之间的协同RC来完成。例如，导师与学生之间协同完成论文的指导与写作，最终完成共同目标――论文定稿的完成。

这样，RcW模型可以表示为八元组：

RcW模型运行的充分必要条件为：不存在u无法被指派r，不存在r无法被指派p，不存在t无法被访问。

3.2 角色协同的工作流模型

基于RcW模型的组成元素，根据RBAC96[14]的框架对RcW模型进行建模，在RcW模型中添加了会话集和约束集，如图1所示。

图1 RcW模型

Fig.1 RcW model

RcW Model：

U：用户主体集合；R：角色主体集合；

T：任务主体集合；P：访问权限集合；

Sessions：会话集――各主体之间的会话；

Constrains：约束集――约束各主体之间的指派关系。

OP={execute}，操作集合

P=OP×T～Constrains（S）

UAU×R，用户与角色的指派关系

roles（u）：U2R～Constrains（S），对用户指派角色的函数映射。

roles（u）={（ri）|（[（ri，u）∈UA}

PAR×P，角色与权限的指派关系

per： R2P～Constrains（S），对角色指派权限的函数映射。

per（ri）={（p，ti）|[（ri，p，ti）∈PA]}

RC（RiTk）×（RjTl） i≠j 角色之间的协同

在RcW模型中，为确保用户角色指派的正确性，根据用户与角色的指派关系和用户指派角色的函数映射，设计了用户角色指派算法。如下所示。

用户角色指派算法（Algorithm of User-Role Assignment）：

{

Initialize： R；//可指派角色集合

R =GetRofUA（u）；

If R is Null

Return NULL；

For each r in R

if r match current S//如果角色r与当前状态相匹配

Assign r to u；

exit for；

Else Next r；

End for

If OutofMaxR（u，R）//如果超出可指派角色集合

Return NULL；

}

在RcW模型中，为确保角色权限指派的正确性，根据角色与权限的指派关系和角色指派权限的函数映射，设计了角色权限指派算法。如下所示。

角色权限指派算法（Algorithm of Role-Permission Assignment）：

{

If （r，t）（R，T，PA） is NULL

//如果当前（r，t）无法与角色权限集合相匹配

Return NO PREMISSION；

Else

If Activate（t）//如果当前任务被激活

Return READ & WRITE；

ElseReturn READ ONLY；

}

根据RcW模型，实现基于RcW模型的毕业论文管理系统。下一节对该系统和传统人工方式进行应用研究比较与结果分析。

4 应用研究与结果分析（Application studies and

results analyzes）

为了验证基于RcW模型的本科毕业论文管理系统在解决传统人工论文管理方式中存在的问题的实用性，基于角色协同的工作流模型的本科毕业论文管理系统已在西南大学外国语学院试运行，网址：http：//202.202.121.101/pdms。

对于传统的人工论文管理的方式，通过外国语学院教务管理人员提供的信息，收集整理了2011―2013年这三届西南大学外语学院本科毕业论文管理工作的数据。

对于系统进行论文管理的方式，通过系统对论文管理工作整个流程的完整记录，收集整理了2014届外语学院毕业生通过本系统完成毕业论文的数据。

对于传统人工方式和系统方式的各项数据，主要从以下几个方面进行比较与分析。首先，在完成各个相同阶段的管理工作耗时进行了比较，结果如表1所示。

表1 各阶段工作的耗时对比

Tab.1 Time for each management stage

工作阶段 传统人工方式耗时 系统方式耗时

2011 2012 2013 2014 2015

给学生安排导师 2.5days 3days 3days 3.2min 2.8min

统计提交任务书人数 20―30

min/time 20―30

min/time 20―30

min/time 0.13

sec/time 0.12

sec/time

统计提交开题报告人数 20―30

min/time 20―30

min/time 20―30

min/time 0.11

sec/time 0.13

sec/time

统计提交论文定稿人数 20―30

min/time 20―30

min/time 20―30

min/time 0.14

sec/time ――

安排答辩分组 2days 2days 2days 3.7min ――

统计学生成绩 1day 1day 1day 0.54sec ――

查找 10―20

min/time 10―20

min/time 10―20

min/time 0.12

sec/time ――

说明：在统计提交任务书、开题报告和论文定稿人数的时候，如果有未提交的，还需要列出未按时提交论文稿件的学生名单。目前为止，2015届毕业生的论文工作完成了一部分，只有部分数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的，2014―2015的数据是通过系统操作20次的平均值。

然后，在各个阶段论文稿件的按时提交比例方面进行了比较，结果如表2所示。

表2 每阶段学生教师完成情况的数量对比

Tab.2 The number of submission on time

工作

阶段 传统人工方式 系统方式

总人数 2011

按时完成人数 比例 总人数 2012

按时完成人数 比例 总人数 2013

按时完成人数 比例 总人数 2014

按时完成人数 比例

指导

方向 141 120 85.1% 145 114 78.6% 146 117 80.1% 143 139 97.2%

论文

方向 571 472 82.7% 563 501 89.0% 579 498 86.0% 541 524 96.9%

任务书 571 469 82.1% 563 468 83.1% 579 472 81.5% 541 540 99.8%

开题

报告 571 473 82.8% 563 439 78.0% 579 472 81.5% 541 537 99.3%

定稿 571 483 84.6% 563 453 80.5% 579 463 80.0% 541 531 98.2%

论文

评阅 571 476 83.4% 563 468 83.1% 579 501 86.5% 541 529 97.8%

交叉

评阅 571 483 84.6% 563 455 80.8% 579 510 88.1% 541 535 98.9%

说明：由于传统人工方式无法对论文指导过程进行记录，传统人工方式在论文指导过程中无数据。修改稿在论文指导过程中，论文稿件有多次提交的情况，在表中使用的数据是修改稿第一次提交和第一次评阅的数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的，2014的数据是系统记录的。

由表1中的数据可以看出，通过本系统进行本科毕业论文相关工作，极大地减少了工作时间，提高工作效率，同时减轻了教学管理人员的工作量。由表2的数据分析可以明显看出，在通过使用进行本科毕业论文相关工作时，本科论文过程中各项工作的完成率相较于传统模式平均提升了15%，各个阶段完成工作比大幅提升。通过在线提交，在线指导，在线监控论文进程，方便了师生之间论文的写作与指导，同时实现了对论文指导过程的全程记录，对论文指导工作的评价与衡量提供可靠的依据。

论文存储：2011届纸质任务书、开题报告和论文各571份，2012届纸质任务书、开题报告和论文各563份，2013届纸质任务书、开题报告和论文各541份，总占地1.14m3；2014届各种电子版的论文稿件共计9514份，占5.15GB的硬盘容量。纸质论文需要大量的打印，不环保，电子格式的论文稿件存储占地空间小，不需要打印大量的纸质文档，十分环保，且在系统中查找论文稿件十分方便。

在2011―2013年的本科毕业论文工作中，发生学生稿件遗失、需要学生重新提交的情况平均17例；给导师发送论文出错情况平均发生8例；在2014届，由于使用了本系统，未发生上述两种情况。在2011―2013年，学生未按时完成论文，与导师相互推卸责任的情况平均有5例，同时由于无依据可寻，处理此种情况很麻烦；在2014届中发生此种情况三例，直接查看整个工作过程的记录，根据记录处理，十分方便且具有说服力。

5 结论（Conclusion）

基于角色协同工作流模型的本科毕业论文管理系统已初次在西南大学外国语学院使用，运用角色协同和工作流的技术，采用时间触发机制和事件触发机制的原理，较好地解决了传统人工管理方式存在的四大问题，有效地减轻了教学管理人员、教师、学生完成本科毕业论文工作的工作量，提高了本科毕业论文工作的工作效率，取得了较好的教学成果；且系统全程保留了本科毕业论文工作在各个阶段产生的文档和数据，记录了论文指导的整个过程，可以为教师进行论文工作的绩效评估提供依据。

在RcW模型中，考虑优化算法的设计，优化用户角色指派算法和角色权限指派算法；在系统工作流状态中加入短信实体，实时通知用户关于工作流的状态，是今后的研究发展方向。

参考文献（References）

[1] 于导华，闫达远，方萍.实行毕业设计（论文）网络管理的探索[J]. 北京理工大学学报，2007，4（9）：143-144.

[2] 陈洁.基于网络的交互式共享型毕业论文指导学习管理系统 的实践与应用[J].网络教育与远程教育，2010，2：31-33.

[3] 毛洪贲，等.基于.NET的本科毕业设计（论文）智能管理系统的 研究与设计[J].现代教育技术，2010（10）：128-131.

[4] 李志河，王云，李文.基于Web的学位论文管理系统研究[J].现 在教育技术，2011（2）：125-128.

[5] 徐俊，刘志洪，顾宁.基于本体的论文管理系统[J].计算机工程， 2004.3（6）：38-41.

[6] 龙世荣，赵学孔，岑磊.基于工作流的B/S架构毕业论文管理系 统设计[J].电脑知识与技术，2013，9（14）：3306-3307.

[7] 李亚子，等.协同工作系统中用户角色的设计与实施[J].现在 图书情报技术，2013，2：77-81.

[8] 周琳.泛微协同管理应用平台e-cology[J].CAD/CAM与制造 业信息化，2010，2：53-57.

[9] Workflow Management Coalition.Then workflow reference model[R].TC00-1003，Hampshire，UK：Workflow Management Coalition，1995.

[10] 史美林，等.WFMS：工作流管理系统[J].计算机学报，2006， 6：326-332.

[11] LEEN G，HEFFERNAN D.TTCAN：a new time-triggered controller area network[J].Microprocessors and Micro- systems，2002，2（6）：77-94.

[12] YAN Huaicheng，YAN Sheng，SHI Hongbo.Event-Triggered H∞ Control for Networked Control Systems with Time-Varying Delay[J].Mathematical Problems in Engineering，2014，3（11）：96-103.

[13] Roman Obermaisser.Event-Triggered and Time-Triggered Control[M].Springer-Verlag New York Inc，2011.

[14] Sandhu，R.，Coyne，E.J.，Feinstein，H.L.and Youman，C.E.（1996）. Role-based access control models.IEEE Computer，29（2）： 38-47.

篇（6）

本文主要讨论了旋转运动柔性梁实验平台的设计。首先介绍了实验平台的总体结构，对其中的机械系统部分和控制系统部分做了简单介绍和说明。然后重点介绍了机械系统的结构设计，对结构中的各组成部分进行了设计，并绘制了相关0件的工程图。

关键词：柔性多体动力学；旋转柔性梁；实验平台；结构设计

The mechanical system design of experiment platform for rotating flexible beams

Abstract：The flexible arm has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory. Because it had characteristics of simple physical model and easy to computer models and physical tests, the flexible arm has become a key subject for the development of the next generation robot, aviation and aerospace technology.

篇（7）

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671―7597（2013）031-060-02

随着人类社会进步的加快，科学技术水平的不断提高，人们对产品的要求也越来越高。这就需要提高产品质量，同时缩短开发周期。此时以仿真技术和系统建模为核心的虚拟样机技术得到了的广泛应用，在真实的产品没有真正生产出以前就对它进行仿真模拟，这样的话防止各种设计缺陷的存在。其中一款具有代表性的软件系统：机械系统动态仿真软件ADAMS，这一款软件包括了高效的求解器、可视界面、各种简便的建造模型的工具和具有强大功能的后处理模块等，利用ADAMS软件来对机械系统的结构进行分析，在物理样机设计之前就可以对数控玻璃磨边机产品的各种性能进行测评，不仅能够降低开发费用，而且能够减少开发周期，很大的提高了机械系统仿真的效率。ADAMS在机械系统运动学、动力学和静力学仿真方面的功能十分的强大，但是当ADAMS软件建立一些比较复杂机械系统的时候，就会比较困难。这方面常见的就是使用UG软件和ADAMS软件结合来开发复杂的机械系统的虚拟样机。

1 UG软件和ADAMS软件的介绍

UG（Unigraphics NX）是一个产品工程的解决方案，它是由Siemens PLM Software公司出品的一款软件，它为用户的加工过程及产品设计提供了数字化模型和检验的手段。UG Unigraphics NX根据用户的工艺设计和虚拟产品设计的要求，提供了解决方案，这种解决方案是经过实践验证的。UG具有三个设计层次，即子系统设计、组件设计和结构设计。所有的信息被分布于各子系统之间。

本论文使用的运动仿真软件是由美国MDI公司进行开发设计的ADAMS软件，这款软件是现在最具权威性的机械系统运动学与动力学仿真的软件。它的求解器是使用的拉格郎日方程来进行建立系统运动学和动力学方程，对虚拟的机械系统进行运动学和动力学的分析，并且在分析之后输出加速度、反作用力、速度和位移的曲线，整个运动的过程是通过在计算机上建立虚拟样机来模拟复杂的机械系统的。其中ADAMS软件的核心模块包括ADAMS/View和ADAMS/Solver。

2 ADAMS和UG的运动联合仿真

在利用ADAMS和UG进行运动联合仿真设计的时候，通常我们现在先在UG软件当中建立三维模型，建立模型的过程：首先通过二维图纸在UG软件中建立三维零件模型，然后在将零件进行装配同时进行干涉检查，最后将建立的三维装配图形导入到 ADAMS软件当中，在ADAMS软件中首先对三维装配图形的仿真参数进行设定，这样就产生了参数化的机构模型，最后进行运动学和动力学的仿真。下图1所示的就是一般情况下的联合仿真设计流程。

3 焊接机器人联合仿真分析

3.1 UG三维建模

焊接机器人主要有底座、躯干、肩、手臂、手腕、机械手6部分组成。在UG中建立焊接机器人的各零部件，装配后得到焊接机器人实体模型，见图2所示。

3.2 三维模型导入ADAMS

在UG中，选择“文件”“导出”Parasolid，然后打开ADAMS，选择FileImport，弹出文件导入对话框，在File Type下拉框中选Parasolid类型，然后在File To Read选择栏中点右键选择Browse，最后选择读入UG输出的文件。三维图导入到ADAMS中如图3所示。

3.3 ADAMS运动仿真

导入模型之后，首先要给焊接机器人添加约束副，给底座与大地之间添加固定副，分别在底座与躯干、躯干和肩、肩和手臂、手臂和手腕、手腕和机械手之间添加旋转副。然后给所有旋转副添加旋转驱动，肩和手臂之间旋转副的驱动参数为15d*sin（180d*time-90d）+15d，手臂和手腕之间旋转副的驱动参数为-15d*sin（180d*time-90d）-15d，底座和躯干之间旋转副的驱动参数为180d*time，其它旋转副的驱动参数为0d*time。至此，已完成整个样机约束的添加如图4所示。

停止仿真运动，右键点击机械手，在下拉菜单中选择measure，出现对话框，在characteristic中选择选项，输出机械手在X，Y轴方向的位移、速度、加速度曲线。如图5-图10所示。

从上面图中可以看出，机械手的运行曲线平滑且有规律，说明该机构的整个运动过程平稳无冲击震荡现象，通过观察机构仿真运动并结合曲线，可以证实该机构的运行曲线与实际情况相符。

4 结束语

ADAMS软件和UG软件作为动力学仿真分析领域和三维建模领域的优势产品，二者的联合仿真广泛应用于产品开发、工程校验、机械设计等过程中。本文通过UG和ADAMS之间的无缝接口程序，将在UG中创建的焊接机器人三维模型成功导入到ADAMS中，并通过在ADAMS中进行运动学仿真分析，根据仿真分析的结果，验证了将UG与ADAMS软件相结合的建模设计和运动学仿真方法的可行性，不仅提高了数据转换的可靠性，还大大提高了仿真效率，是虚拟样机技术研究中的崭新应用，促进了虚拟仿真的发展，对于教学和实践具有广泛的意义。

参考文献

[1]张磊.UG NX6.0后处理技术培训教程[M].北京：清华大学出版社，2009.

篇（8）

一、引言

随着信息、处理、计算机技术的发展，人们对于机器能够仅仅获取以一些平面的二维视觉信息越来越不满意，人们设想借助计算机的技术，能使机器人真正能“看到”精彩的三维世界。计算机技术、视觉传感器技术、摄像技术以及立体视觉理论的发展，利用视觉传感器来获取环境图像，并用计算机实现对视觉信息的处理，从而形成立体视觉，逐渐使这一设想变成现实[1-4]。本文采用了目前国内外进行机电一体化系统设计时最常用的虚拟样机技术，基于3D数字化设计平台UG，采用赫尔姆霍茨模型作为参考设计了一种新型的具有三自由度的双目立体视觉运动平台，如图1所示。

二、运动学仿真验证立体视觉运动平台的运动空间范围

运动学仿真的目的是为了验证立体视觉运动平台动力模型建模的合理性，检查运动自由度范围是否达到设计指标中要求的“眼睛”左右偏航运动空间范围（±60o）、“头部”俯仰运动空间范围（±45o）。同时通过运动学仿真，还可以检查视觉运动平台动力模型各个部件的之间有没有产生运动碰撞干涉。本文采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS对运动平台进行运动仿真分析[5]。

经过运行运动学仿真，可以得知各个自由度的运动空间范围如下：

（一）左偏航极限±60度、右偏航极限±60度、俯仰极限±45度位置，如图2所示

（三）没有发生偏航运动，仰视极限负45度位置，如图4所示

偏航和俯仰运动各个自由度运动范围曲线图如图5，图6，图7所示。从上面各个极限位置、偏航和俯仰运动各个自由度运动空间范围曲线图可以观察到部件之间没有产生运动碰撞干涉现象，各个自由度的运动空间范围达到了设计的要求，从仿真结果也可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械系统结构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械结构设计提供实用的改进和参考依据。

三、驱动电机的输入扭矩分析

要验证选择的驱动电机的输入扭矩是否够，那么要测量俯仰电机和偏航电机的扭矩。在立体视觉运动平台中，电机主要是要克服转动过程中转动头和摄像机等运动部件的负载转矩。运动部件的负载扭矩在ADAMS中通过测量扭矩的方式测量出来，如下图8，图9分别是偏航电机和俯仰电机的负载扭矩。

通过图8和图9，可以知道偏航和俯仰电机的负载是时间连续曲线。当偏航或俯仰运动到极限点时，驱动电机要进行变向运行，负载扭矩的方向也发生变化而出现突变拐点，拐点的值便是负载扭矩最大值，可以得知选择的电机的扭矩是足够的。仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

四、结论

仿真的结果验证了视觉运动平台的俯仰和左右偏航自由度的运动空间范围符合设计要求。根据仿真结果可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械机构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械系统结构设计提供实用的改进和参考依据。

并通过仿真求解出俯仰电机和左右偏航电机的负载扭矩曲线，仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

参考文献：

[1]唐新星.具有立体视觉的工程机器人自主作业控制技术研究[J].吉林大学博士论文，2007，(12):10-11.

[2]贾云得.机器视觉[M].北京:科学出版社，2000，(4):1-10.

[3]朱正德.零部件表面缺陷的机器视觉检测模[J].MC现代零部件，2005，(9):68.

篇（9）

一、引言

随着信息、处理、计算机技术的发展，人们对于机器能够仅仅获取以一些平面的二维视觉信息越来越不满意，人们设想借助计算机的技术，能使机器人真正能“看到”精彩的三维世界。计算机技术、视觉传感器技术、摄像技术以及立体视觉理论的发展，利用视觉传感器来获取环境图像，并用计算机实现对视觉信息的处理，从而形成立体视觉，逐渐使这一设想变成现实[1-4]。本文采用了目前国内外进行机电一体化系统设计时最常用的虚拟样机技术，基于3d数字化设计平台ug，采用赫尔姆霍茨模型作为参考设计了一种新型的具有三自由度的双目立体视觉运动平台，如图1所示。

二、运动学仿真验证立体视觉运动平台的运动空间范围

运动学仿真的目的是为了验证立体视觉运动平台动力模型建模的合理性，检查运动自由度范围是否达到设计指标中要求的“眼睛”左右偏航运动空间范围（±60o）、“头部”俯仰运动空间范围（±45o）。同时通过运动学仿真，还可以检查视觉运动平台动力模型各个部件的之间有没有产生运动碰撞干涉。本文采用机械系统动力学自动分析软件adams对运动平台进行运动仿真分析[5]。

经过运行运动学仿真，可以得知各个自由度的运动空间范围如下：

（一）左偏航极限±60度、右偏航极限±60度、俯仰极限±45度位置，如图2所示

（三）没有发生偏航运动，仰视极限负45度位置，如图4所示

偏航和俯仰运动各个自由度运动范围曲线图如图5，图6，图7所示。从上面各个极限位置、偏航和俯仰运动各个自由度运动空间范围曲线图可以观察到部件之间没有产生运动碰撞干涉现象，各个自由度的运动空间范围达到了设计的要求，从仿真结果也可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械系统结构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械结构设计提供实用的改进和参考依据。

三、驱动电机的输入扭矩分析

要验证选择的驱动电机的输入扭矩是否够，那么要测量俯仰电机和偏航电机的扭矩。在立体视觉运动平台中，电机主要是要克服转动过程中转动头和摄像机等运动部件的负载转矩。运动部件的负载扭矩在adams中通过测量扭矩的方式测量出来，如下图8，图9分别是偏航电机和俯仰电机的负载扭矩。

通过图8和图9，可以知道偏航和俯仰电机的负载是时间连续曲线。当偏航或俯仰运动到极限点时，驱动电机要进行变向运行，负载扭矩的方向也发生变化而出现突变拐点，拐点的值便是负载扭矩最大值，可以得知选择的电机的扭矩是足够的。仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

四、结论

仿真的结果验证了视觉运动平台的俯仰和左右偏航自由度的运动空间范围符合设计要求。根据仿真结果可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械机构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械系统结构设计提供实用的改进和参考依据。

并通过仿真求解出俯仰电机和左右偏航电机的负载扭矩曲线，仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。

参考文献：

[1]唐新星.具有立体视觉的工程机器人自主作业控制技术研究[j].吉林大学博士论文,2007,(12):10-11.

[2]贾云得.机器视觉[m].北京:科学出版社,2000,(4):1-10.

篇（10）

中图分类号：G424.2文献标志码：B

0引言

虚拟样机技术以其高效率和低成本，在机械产品设计中得到越来越广泛的应用.通过对机械产品的虚拟样机建模和仿真分析，可以快速、准确地获取机械产品的性能，从而验证设计指标并评价设计结果[1].作为目前世界领先的机械系统动力学分析软件，Adams以其公认的优越性被越来越多的工程技术人员和科研人员所应用，在机械系统设计和分析领域发挥重要作用.

笔者多年来一直探索如何使学生在课程学习中了解和掌握Adams这一先进软件.在“机械原理”课程[2]的教学中，已有一些教师进行有益的探索——将Adams用于机构分析[3-6]，获得良好的效果.在“机械原理课程设计”课程中，有些教师也将Adams应用其中——学生在设计机构运动方案时，应用Adams对设计结果进行验证[7-9].这些尝试为“机械原理”课程注入新的教学内容和教学方法，加深学生对机构学知识的理解.但总体来看，这些尝试还停留在个别教师的教学改革试点层次，缺少Adams与课程内容融合的整体规划和实施方案.本文从本科生课程和研究生课程2个方面介绍北航在Adams教学中的一些尝试.

1Adams在本科生教学中的应用

机械原理课程的研究对象为机器和机构，如何在课堂上将机器和机构运动起来，成为提高学生学习兴趣和扎实掌握相关理论的关键.传统的教学方法只能依靠教师的讲解，将静止的机器和机构“动”起来，不直观；一些设计分析结果也无法实际展示和验证，在很大程度上影响学生对问题的理解和对知识的掌握；此外，虽然学生学习很多的经典理论，但在工作不会应用，导致理论与应用脱节.

为此，自2003年以来，北航机械原理教学团队以Adams为平台，将虚拟样机技术与课程的机构以及机构系统的分析与设计内容有机结合，不仅使静止的机构图形运动起来，提高学生的学习兴趣，增强对问题的深刻理解，而且使学生初步掌握虚拟样机这一先进技术，为持续、快速地进行机构创新设计与分析奠定基础.在课堂教学过程中，以教师为主导，通过虚拟样机的建立和仿真，对涉及的机构学问题给予直观、生动的诠释.学生则利用课余时间，通过上机练习来熟悉和掌握虚拟样机技术.

1.1课堂教学

3结束语

探索和总结本科生的“机械原理”课程与Adams有机结合的内容和实现方法，进一步探讨在研究生阶段开设针对学习Adams的“产品设计与虚拟样机”课程的教学内容、教学方法和教学成果等.在高校开展Adams的学习和应用教学，虽然取得一定的成果，但总体来看，仍处于探索阶段，希望通过同行的共同努力，在相关行业的支持下，不断地深入和推广下去.

参考文献：

[1]郭卫东. 虚拟样机技术与Adams应用实例教程[M]. 北京： 北京航空航天大学出版社， 2008： 1-317.

[2]郭卫东. 机械原理[M]. 2版. 北京： 科学出版社， 2013： 1-285.

[3]赵韩， 田杰. 机械基础课程的改革与建设[M]. 安徽： 合肥工业大学出版社， 2005： 262-268.

[4]陈文家. Adams在机械原理课程教学中的应用[C]//中国机构与机器科学应用国际会议论文集. 上海：机械设计与研究， 2007： 263-268.

[5]王鸿云， 郑洋洋. Adams在机械原理课程教学中的应用[J]. 计算机光盘软件与应用， 2012（7）： 230-231.

WANG Hongyun， ZHENG Yangyang. Application of Adams in course of theory of machines and mechanism[J]. Comput CD Software & Applications， 2012（7）： 230-231.

[6]陶峰. Adams虚拟样机技术在机械原理课程教学中的应用[J]. 化工高等教育， 2005（2）： 103-104.

TAO Feng. Application of virtual prototyping technology Adams in course of theory of machines and mechanism[J]. Higher Education Chem Eng， 2005（2）： 103-104.

[7]黄小龙. 虚拟样机技术在“机械原理课程设计”教学中的应用[J]. 中国电力教育， 2013（4）： 102-104.

HUANG Xiaolong. Application of virtual prototyping technology in design course of theory of machines and mechanism[J]. China Electr Education， 2013（4）： 102-104.

[8]刘相权， 米洁. 基于Adams的机械原理课程设计教学研究[J]. 中国科技信息， 2012（24）： 188-189.

LIU Xiangquan， MI Jie. Teaching research on curriculum design of mechanical principles based on Adams[J]. China Sci & Technol Inform， 2012（24）： 188-189.

[9]朱玉. Pro/E和Adams在《机械原理课程设计》教学中的应用[J]. 江苏教育学院学报： 自然科学版， 2006， 23（4）： 112-114.