现代机构学进展（第2卷） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邹慧君 著

图书标签:

• 机构学
• 新制度经济学
• 组织理论
• 现代管理
• 经济社会学
• 制度分析
• 组织行为
• 战略管理
• 公共管理
• 复杂性科学

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040334708

版次：1

商品编码：10867899

包装：精装

开本：16开

出版时间：2011-10-01

用纸：胶版纸

页数：356

字数：440000

正文语种：中文

编辑推荐

《现代机构学进展（第2卷）》可作为从事机械工程类设计和研究的大专院校师生的参考书，同时对从事机械设计、制造和管理的专业人员亦有很重要的参考价值。

内容简介

现代机构学是机械产品自主创新设计的基础，《现代机构学进展（第2卷）》是在第1卷的基础上对机构学新进展所作的进一步阐述。《现代机构学进展（第2卷）》由国内外机构学专家撰写。全书共9章，内容涵盖欧洲机构学发展和研究状况，机构拓扑结构理论及数字化，机构运动几何学分析与综合，函数机构系统之串并联组合研究，灵巧手抓持和操作的基础理论，柔性机器人机构动力学研究进展，电热微夹钳的设计与制作研究，2至6自由度并联微操作机器人构型，广义机构研究进展及其应用。

目录

第1章 欧洲机构学发展和研究状况
1.1 欧洲机构学发展简史
1.2 会议、组织情况
1.3 英国及欧洲机构学概况
1.4 欧洲机构学的代表人物
1.5 欧洲机构学的研究现状
1.6 新机构和新理论的研究
1.7 机构学在工程实践中的应用
1.8 机构学旋量理论和相关数学的研究概况
1.9 结束语
参考文献

第2章 机构拓扑结构理论及数字化
2.1 概述
2.2 运动链环路代数理论基础
2.3 运动链的规范邻接矩阵集及同构判别
2.4 运动链结构分解及其刚性子链判别
2.5 运动链的唯一数字代码及其图谱库
2.6 结论
参考文献

第3章 机构运动几何学分析与综合
3.1 概述
3.2 机构运动统一曲率理论
3.3 机构运动综合的统一理论与自适应方法
参考文献

第4章 函数机构系统之串并联组合研究
4.1 前言
4.2 基本机构特征
4.3 特征表示方法
4.4 串并联组合演算方法
4.5 组合实例
4.6 结论
参考文献

第5章 灵巧手抓持和操作的基础理论
5.1 灵巧手概述
5.2 灵巧手运动学
5.3 抓持力学
5.4 操作运动学
5.5 展望
参考文献

第6章 柔性机器人机构动力学研究进展
6.1 引言
6.2 柔性机器人机构动力学建模与分析
6.3 冗余度柔性机器人规划与控制
6.4 欠驱动柔性机器人动力学与控制
6.5 柔性机器人协调操作
6.6 结论
参考文献

第7章 电热微夹钳的设计与制作研究
7.1 绪论
7.2 基于拓扑优化理论的微夹钳结构设计
7.3 基于伪刚体概念及双色图的微夹钳设计
7.4 电热驱动微夹钳的性能分析
7.5 电热驱动微夹钳的制作与性能测试
参考文献

第8章 2至6自由度并联微操作机器人构型
8.1 概述
8.2 并联微操作机器人支链类型
8.3 并联微操作机器人输入与输出的关联关系
8.4 6自由度并联微操作机器人构型
第9章 广义机构研究进展及其应用

精彩书摘

柔性机器人中由于柔性变形的产生，在很大程度上影响了机器人的定位精度、运动性能和动力特性。在开始研究阶段，主要任务是建立适当的模型来描述柔性机器人，然后利用这种模型来认识和分析柔性机器人所具有的运动学和动力学特性，并在此基础上，利用各种方法努力减少柔性变形带来的负面影响，重新进行柔性机器人的运动和动力规划以及优化设计。
冗余度机器人由于其灵活、多变的特性除了被用来解决如避障、奇异等刚性机器人中的运动学问题，也被用来解决柔性机器人中的柔性变形和弹性振动等问题，并显示出了很好的效果，从而将柔性机器人与冗余度机器人有机结合起来，形成了冗余度柔性机器人研究的新方向。
高速、精密、轻质的现代机器人中，除了含有较轻的柔性构件外，有时还具有欠驱动的被动关节，这样可进一步减轻机器人的重量。因而，研究既有柔性构件又有欠驱动关节的欠驱动柔性机器人就成为自然而重要的新的交叉方向。
单个的串联机器人，无论是冗余度柔性机器人还是欠驱动柔性机器人，由于其刚度较小，因此在减小柔性变形和弹性振动以及提高机器人性能方面都有一定的局限。如果采取多个柔性机器人协调操作的方式，可从本质上改善这种状况。而从另一方面考虑，多机器人的协调操作系统中也存在并且必须要考虑其构件中的柔性变形问题，因此，开展柔性机器人协调操作系统的研究又成为机器人领域的一个新方向。
以上几个方面，是在柔性机器人机构动力学的研究过程中随着新问题的不断出现和研究的不断深入而逐渐形成的。人们从不同方面研究了柔性机器人机构学的问题，用不同方法逐步提高和改善了柔性机器人的性能，渐渐构成了柔性机器人这一专题，下面就沿着这个思路和其发展过程分别介绍各部分内容。由于这些都是机器人机构学领域的新方向，发展还不完善，且由于篇幅所限，这里只能简略地介绍其中一部分的主要内容和进展。下面按照动力学建模、特性分析、运动及动力规划、振动控制、动力学综合与设计的研究及发展顺序分别加以介绍。
……

《现代机构学进展（第2卷）》 内容简介 《现代机构学进展（第2卷）》是机构学领域最新研究成果的集大成之作，汇聚了国内外顶尖学者在理论创新、方法发展以及工程应用等方面的最新探索。本书在继承第一卷丰富内容的基础上，进一步拓展了机构学的研究视野，深入剖析了当前机构学面临的挑战，并提出了极具前瞻性的解决方案。 本书共分为三个主要部分，力求从宏观到微观，从基础到应用，全面展现现代机构学的发展脉络与未来趋势。 第一部分：理论基石与方法创新 本部分聚焦于机构学最前沿的理论发展和方法论的革新。 复杂机构的动力学分析与优化： 针对由大量连杆、关节和约束构成的复杂机构，本书详细介绍了先进的动力学建模技术，包括多体系统动力学、柔性动力学以及非完整约束机构的动力学建模方法。重点阐述了如何利用数值仿真和解析方法，对复杂机构的运动规律、能量传递和振动特性进行精确分析。此外，还探讨了多种优化算法，如遗传算法、粒子群优化算法、代理模型优化等，在机构参数优化、性能提升和故障诊断方面的应用，旨在实现机构性能的最优化和可靠性的最大化。 新型机构的设计理论与实现： 本部分深入研究了具有特殊功能和运动特性的新型机构，如仿生机构、柔性机构、可重构机构以及可变形机构。详细阐述了这些新型机构的设计原则、运动学合成方法以及动力学特性。以仿生机构为例，本书分析了自然界生物结构和运动机制的仿生原理，探讨了如何将生物的智能、适应性和效率转化为机械系统的设计理念，从而创造出更具鲁棒性和功能性的机械装置。对于柔性机构，则侧重于材料选择、形变分析以及控制策略，以实现轻量化、高精度和特殊运动轨迹的控制。 智能机构的感知、决策与控制： 随着人工智能技术的飞速发展，智能机构已成为机构学研究的重要方向。本部分详细介绍了如何为机构赋予感知能力，包括传感器技术、数据融合以及环境信息提取。在此基础上，探讨了基于机器学习、深度学习和强化学习的机构自主决策与控制方法。例如，如何训练机构在未知环境中自主规划路径、规避障碍，或根据任务需求动态调整自身构型。此外，还关注了人机交互在智能机构中的应用，以及如何实现人与机构的协同工作，提高整体系统的效率和智能化水平。 第二部分：关键技术与应用拓展 本部分将理论研究的成果，聚焦于机构学在各个工程领域的核心技术与实际应用。 高性能驱动与传动系统： 介绍了先进的驱动技术，包括高性能电机、伺服驱动器以及新型驱动方式，如压电驱动、磁致伸缩驱动等。重点分析了这些驱动技术在实现高精度、高效率和宽调速范围运动控制方面的优势。在传动系统方面，则深入研究了高精度齿轮传动、行星减速器、谐波减速器以及新型无级变速器等，并探讨了它们的结构优化、材料选择和润滑技术，以提高传动效率、降低噪音和延长使用寿命。 微纳机构及其制造技术： 聚焦于微型和纳米级机构的设计、分析与制造。介绍了微机电系统（MEMS）和纳米机电系统（NEMS）的构建技术，包括微纳加工工艺、微纳传感与驱动技术。详细讨论了微纳机构在生物医学、精密测量、微流控等领域的应用，例如微型机器人、微流体泵、微传感器等，以及如何克服尺寸效应带来的挑战。 机构在机器人技术中的应用： 机器人是机构学最活跃的应用领域之一。本部分深入探讨了机器人关节、末端执行器、足式机器人行走机构、飞行器扑翼机构等关键部件的设计与控制。重点分析了如何通过机构学原理，实现机器人的灵活运动、精确抓取、稳定行走以及适应复杂地形。例如，介绍了仿生机器人中多自由度机械臂的设计，以及如何通过机构优化实现人机协作机器人的安全性与高效性。 机构在智能制造与装备中的应用： 探讨了机构学在自动化生产线、数控机床、装配机器人、检测设备等智能制造装备中的核心作用。分析了如何通过高性能机构设计，实现高精度装配、快速搬运、精密加工和无损检测。例如，介绍了在3D打印、激光加工等精密制造过程中的关键机构部件，以及如何通过机构的创新设计，提升制造效率和产品质量。 第三部分：前沿探索与未来展望 本部分着眼于机构学研究的未来发展方向，以及尚未充分挖掘的研究领域。 人机共生与协作机构： 探讨了在人机交互日益紧密的未来，如何设计能够与人类安全、高效协作的机构。这包括对人类运动模式的学习与模仿，以及对人类意图的理解与响应。重点关注了外骨骼、辅助机器人、康复医疗器械等领域中，机构与人体交互的安全性、舒适性和功能性设计。 可持续机构设计与绿色制造： 关注机构在环境可持续性方面的挑战。探讨了如何利用可再生材料、设计可回收利用的机构，以及优化机构的能源效率，减少环境足迹。研究了机构在低碳能源系统、环境监测设备以及循环经济中的应用潜力。 柔性电子与可穿戴机构： 介绍了柔性电子技术在机构学中的应用，以及如何设计适用于可穿戴设备和柔性电子系统的机构。例如，可弯曲、可拉伸的机器人、智能纺织品中的微型机构等，以及它们在健康监测、人机交互等方面的潜在应用。 《现代机构学进展（第2卷）》不仅仅是对现有研究成果的梳理，更是一份面向未来的宣言。它旨在激励广大科研工作者和工程师，在机构学的道路上不断探索，突破创新，为推动科技进步和社会发展贡献力量。本书适合机构学、机械工程、机器人技术、自动化、生物工程等领域的科研人员、研究生以及相关工程技术人员阅读参考。

评分☆☆☆☆☆

《现代机构学进展（第2卷）》这本书，让我深刻体会到了“设计”的艺术性和科学性。《现代机构学进展（第2卷）》不仅仅是在介绍各种机构的原理和应用，更是在引导读者思考“如何设计出更好的机构”。书中对于“机构的优化设计”和“创新机构的产生机制”的讨论，让我看到了设计过程中蕴含的智慧和创造力。它让我明白了，一个好的机构设计，不仅仅是为了满足功能需求，更要兼顾效率、成本、可靠性等多方面因素。我尤其对书中关于“如何突破传统思维，创造新型机构”的探讨感到好奇，这让我看到了机构学领域无限的创新潜力。这本书，不仅仅是一本学术专著，更是一本激发读者创造力的“设计指南”。

评分☆☆☆☆☆

我原本以为，机构学仅仅是关于齿轮、连杆、曲柄这些“硬核”的机械部件，但《现代机构学进展（第2卷）》这本书，让我看到了机构学的“柔性”和“生命力”。书中关于“柔性机构”和“生物力学模型”的介绍，让我对机械的理解发生了颠覆性的改变。我开始意识到，那些模仿生物体结构的机构，往往能够实现一些传统刚性机构难以企及的运动方式和性能。例如，书中对于“仿生驱动器”的研究，让我看到了利用非线性效应和材料特性来实现高效、节能驱动的可能性。这让我不禁联想到，未来的机械设计，是否会越来越倾向于从大自然中汲取灵感，创造出更加精巧、更加智能的“生命体”。这本书，让我看到了机构学与生命科学、材料科学的深度融合，这无疑是未来科技发展的一大趋势。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是，它真的将“现代”这两个字发挥到了极致。我原以为机构学研究的是相对静态的机械结构，但《现代机构学进展（第2卷）》却让我看到了一个充满活力、不断进化的领域。《现代机构学进展（第2卷）》不仅仅停留在传统的刚性机构分析，更是深入探讨了许多新兴的、跨学科的研究方向。例如，书中对于“软体机器人”和“生物启发式机构”的介绍，让我耳目一新。那些由柔性材料构成的、能够模仿生物体运动的机构，在医疗、探测等领域拥有巨大的潜力，而这本书为我打开了这扇大门。我印象深刻的是书中对“可重构机构”的研究，这种能够根据不同任务需求改变自身结构和功能的机构，简直是未来智能制造的基石。它不再是单一功能的“铁疙瘩”，而是能够适应多种场景的“智能体”。书中对于“微机电系统（MEMS）”中机构设计的讨论，也让我看到了微观世界的无限可能，那些在微尺度下工作的精密机构，对人类生活的影响同样深远。这本书的内容，让我对“机构”的理解不再局限于宏观的工业机械，而是延伸到了微观、柔性、智能化的层面，这无疑是对我思维的极大拓展。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来都对“如何让机器变得更聪明”这个问题很感兴趣，《现代机构学进展（第2卷）》这本书，无疑为我提供了一个非常独特的视角。它让我看到了，机器的“聪明”不仅仅体现在其内置的电子芯片和算法，更体现在其精巧的“身体”设计之中。书中关于“智能机构”和“自适应机构”的章节，让我大开眼界。这些机构不再是预设好固定模式的机器，而是能够根据环境变化和任务需求，自主调整自身结构和运动方式的“活”的机器。我尤其对书中关于“机器学习在机构设计中的应用”的部分感到好奇，这让我开始思考，未来的机械设计是否会越来越依赖于数据驱动和算法优化。书中对于“机构的故障诊断和预测性维护”的探讨，也让我看到了机构学在提升设备可靠性和降低维护成本方面的巨大潜力。总而言之，这本书让我看到了机构学与人工智能、大数据等前沿技术的深度融合，这无疑是未来科技发展的重要方向。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的最大的启发，就是它让我看到了“连接”的无限可能性。《现代机构学进展（第2卷）》不仅仅是在研究单个机构的运动，更是在探索如何将多个机构巧妙地组合起来，形成更复杂的系统，实现更强大的功能。书中对于“机构网络的连接”和“系统的集成设计”的讨论，让我受益匪浅。我开始意识到，一个复杂系统的性能，往往取决于其内部各个子系统的相互作用和协同配合。这让我想起很多大型工程项目，比如航空母舰、载人航天器，它们的成功，都离不开对各个子系统之间精密连接和高效协作的极致追求。这本书，为我提供了一个理解这种复杂系统设计思想的框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是把我拉进了一个我从未想象过的知识殿堂，简直是开启了我对“机构”这个概念的全新认知！我一直以来都对机械的运作方式充满好奇，但总是停留在非常基础的层面，像是齿轮的咬合、杠杆的原理，这些都已经是过去式了。而《现代机构学进展（第2卷）》这本书，它所探讨的早已超越了我原有的认知边界。它不仅仅是关于连接和运动的物理学，更是关于如何通过巧妙的设计和组合，创造出更复杂、更智能、更高效的机械系统。我特别惊讶于书中对于“自由度”和“约束”的深入剖析，这不仅仅是数学公式的堆砌，更是对实际机械结构背后逻辑的精准捕捉。当我读到关于“伪自由度”和“柔性机构”的部分时，我简直惊呆了！那些原本以为只能通过刚性连接实现的精妙运动，竟然可以通过弹性材料和巧妙的结构设计来实现，这其中的智慧和创新简直令人叹为观止。书中所提到的许多应用案例，比如精密仪器中的微动机构，机器人手臂的关节设计，甚至是生物力学中的仿生结构，都让我深思，原来我们身边隐藏着如此多令人惊叹的“现代机构”。这本书的阅读过程，与其说是在学习知识，不如说是在进行一场智力探险，每一次翻阅都像是发现了一座新的宝藏，充满了惊喜和启发。

评分☆☆☆☆☆

这套书给我带来的震撼，不仅仅是知识的更新，更是思维方式的重塑。《现代机构学进展（第2卷）》这本书，让我开始从更系统、更全面的角度去审视机械系统的设计和运作。我之前总是习惯于将一个机械系统分解成一个个独立的零件来理解，但这本书却强调了“整体性”和“协同性”。它让我明白了，一个机构的性能，往往取决于各个部件之间的相互作用和协调配合，而不仅仅是单个部件的优劣。书中对于“机构的耦合性”和“系统的鲁棒性”的分析，让我深切体会到了这一点。它让我意识到，在设计一个机构时，不能只关注其主要功能，还要考虑其在各种工况下的稳定性和可靠性。我还发现，《现代机构学进展（第2卷）》在理论研究的同时，也非常注重实际应用，书中穿插的各种案例分析，让我能够更直观地理解抽象的理论概念。例如，它会分析某个复杂工业机器人手臂的运动学模型，或者某个高精度测量仪器的机构设计原理，这些都让我觉得书中的内容非常有价值，不仅仅是纸上谈兵。

评分☆☆☆☆☆

读完《现代机构学进展（第2卷）》之后，我感觉自己对于“结构”和“运动”的理解，进入了一个全新的维度。我一直认为，机械的设计就是力学和材料学的结合，但这本书让我看到了，它更是一门关于“信息”和“控制”的学科。书中对“机构信息论”和“机构控制理论”的介绍，让我开始思考，机构的运动过程是否可以被看作是一种信息的传递和处理过程。而如何通过巧妙的机构设计，来实现高效的信息控制，是未来机构学研究的重要课题。我尤其欣赏书中对于“拓扑设计”的讨论，它不再局限于传统的几何构型，而是从更抽象的“连接关系”出发，来设计和优化机构。这让我联想到很多生物体的形态，它们并不是随意形成的，而是经过了长期的演化，形成了最优的结构来适应特定的功能。这本书，也正是从这种“优化的逻辑”出发，来探索机构的设计之道。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，一开始翻开这本书时，我还有些犹豫，毕竟“机构学”听起来总是有些枯燥和学术化。但事实证明，我的担忧完全是多余的！《现代机构学进展（第2卷）》这本书以一种非常引人入胜的方式，将复杂的理论化为生动的图解和清晰的逻辑，让即便是对机械工程背景不那么深厚的读者也能逐渐领略到其中的魅力。我尤其喜欢书中关于“运动合成”和“位姿规划”的章节，它不仅仅是在描述如何让一个机构动起来，更是在探讨如何让它“智能地”动起来，如何根据特定的需求和目标，设计出最优的运动轨迹和工作模式。这让我联想到很多现代科技的进步，比如自动驾驶汽车的路径规划，工业机器人的精准操作，这些背后都离不开对运动控制的深刻理解。书中对于“多体动力学”的介绍，虽然涉及一些数学模型，但作者通过大量的图示和通俗易懂的解释，让我能够理解这些模型是如何描述复杂机构的动态行为的，以及如何通过这些模型来预测和优化机构的性能。读到关于“机构综合”的部分，我更是感受到了设计之美，原来机械设计并非简单的零件堆砌，而是一门艺术，一门需要在满足功能需求的同时，追求效率、可靠性和经济性的艺术。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是一本“机械的百科全书”，但又不仅仅是信息的堆砌，它更像是一位经验丰富的导师，带着你一步步深入机械世界的奥秘。《现代机构学进展（第2卷）》在内容的深度和广度上都让我感到非常满意。书中对于一些非常经典但又充满挑战性的机构学问题，进行了深入的分析和探讨，比如“机构的闭环动力学”和“机构的刚柔耦合分析”。这些内容虽然听起来有些专业，但作者通过大量的示意图和清晰的逻辑推导，让我能够逐步理解其中的原理。我特别喜欢书中关于“机构的可靠性设计”的章节，这让我看到了，机械的设计不仅仅是为了实现某种运动，更重要的是要保证其在长期使用过程中的稳定性和耐久性。这让我联想到很多工业设备，它们的稳定运行，往往依赖于精密的机构设计和严格的质量控制。这本书，为我提供了理解这些背后原理的钥匙。