机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统（附光盘1张） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩建友，杨通，尹来容 等 著

图书标签:

• 机械工程
• 连杆机构
• 机构学
• 解析理论
• 解域方法
• MATLAB
• 机械设计
• 工程技术
• 理论研究
• 软件系统

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040373493

版次：1

商品编码：11284483

包装：平装

丛书名： 机械工程前沿著作系列

开本：16开

出版时间：2013-07-01

用纸：胶版纸

页数：241

字数：310000

正文语种：中文

附件：光盘

附件数量：1

内容简介

　　《机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统》对经典机构综合问题给出了现代综合理论与方法，对连杆机构综合中的运动生成、函数生成和轨迹生成机构综合进行了系统、深入的阐述。全书共分13章，主要内容包括：坐标变换基础，三、四、五位置运动生成平面四杆机构综合，四位置运动生成平面六杆机构综合，四、五精确点函数生成平面四杆机构综合，四、五位置运动生成球面4R机构综合，四、五精确点函数生成球面4R机构综合，平面无限接近运动几何学基础，无限接近四位置直线轨迹生成平面四杆机构综合，无限接近五位置直线轨迹生成平面四杆机构综合，混合四位置直线轨迹生成平面四杆机构综合，机构稳健优化设计，机构综合软件的设计与实现。
　　解域综合方法贯穿《机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统》的大部分内容，且均有示例及其对应的软件系统。软件系统可实现综合机构的可视化、立体化及动态化，以便于读者对复杂问题的理解以及设计者对机构方案的选取。
　　《机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统》可作为连杆机构综合的研究者、工程设计人员的参考书，也可以作为机械设计及理论专业的研究生教材或参考资料。

内页插图

目录

第1章 坐标变换基础
1.1 共原点的坐标变换和刚体的定点转动
1.1.1 坐标变换矩阵的推导
1.1.2 方向余弦矩阵的性质
1.1.3 方向余弦矩阵的表示
1.1.4 刚体的定点转动
1.1.5 方向余弦矩阵的应用
1.2 方向余弦矩阵的导数和刚体的瞬时转动
1.2.1 方向余弦矩阵的一次导数和角速度矩阵
1.2.2 方向余弦矩阵的二次导数和角加速度矩阵
1.2.3 刚体转动中点的速度和加速度
1.3 不共原点的坐标变换和刚体的一般运动
1.3.1 不共原点的坐标变换
1.3.2 刚体的位移矩阵和螺旋位移参数
1.3.3 Hartenberg-Denavit坐标变换
1.4 刚体一般运动中点的速度和加速度
参考文献

第2章 三位置运动生成平面四杆机构综合
2.1 刚体平面运动矩阵及铰链点公式的推导
2.2 给定连架杆长度的三位置运动生成机构综合
2.3 给定连架杆夹角的三位置运动生成机构综合
2.4 给定连杆在第1位形瞬心点的三位置运动生成机构综合
2.5 计算示例
参考文献

第3章 四、五位置运动生成平面四杆机构综合
3.1 有限分离四位置问题布氏曲线方程式的推导
3.2 混合四位置问题布氏曲线方程式系数表达式的推导
3.3 布氏曲线的有序表示
3.4 角度映射关系的建立
3.5 五位置问题布氏点求解公式的推导
3.6 计算示例
参考文献

第4章 四位置运动生成平面六杆机构综合
4.1 基本理论
4.1.1 四杆机构的综合
4.1.2 RR杆的添加
4.2 计算示例
参考文献

第5章 四、五精确点函数生成平面四杆机构综合
5.1 函数生成机构综合向运动生成机构综合的转换
5.2 函数生成平面四杆机构计算示例
参考文献

第6章 四、五位置运动生成球面4R机构综合
6.1 四位置问题球面布氏曲线方程式的推导
6.2 布氏曲线的生成
6.3 五位置问题球面布氏点表达式的推导
6.4 计算示例
参考文献

第7章 四、五精确点函数生成球面4R机构综合
7.1 函数生成机构综合向运动生成机构综合的转换
7.2 计算示例
参考文献

第8章 平面无限接近运动几何学基础
8.1 基本概念
8.2 欧拉一萨瓦里（Euler-Savary）方程
……

第12章 机构稳健优化设计
第13章 机构综合软件的设计与实现

连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统 本书聚焦于连杆机构这一经典但又充满活力的机械工程领域，旨在系统性地阐述其现代综合理论与方法。本书不涵盖特定书名中提及的“机械工程前沿著作系列”这一出版物信息，也不涉及“附光盘1张”这一媒介形式，纯粹围绕连杆机构的科学技术内容展开。 一、 连杆机构的数学基础与运动分析 连杆机构作为一种重要的机械传动和运动转换装置，其核心在于通过杆件的相对运动实现特定的功能。本书深入探讨了连杆机构运动分析的数学基础，从基本的几何关系出发，逐步引入向量法、复数法、微分几何等多种分析工具。 位姿分析（Position Analysis）: 详细阐述了如何根据输入参数（如曲柄角度）精确计算出机构中所有杆件的位姿，包括点的位置、方向等。这为后续的运动分析奠定了基础。 速度分析（Velocity Analysis）: 基于位姿分析结果，推导了各杆件和关键点的速度，包括线速度和角速度。本书将介绍多种速度分析方法，如速度多边形法、复数法和矩阵法，并分析其各自的优缺点。 加速度分析（Acceleration Analysis）: 进一步研究了机构的加速度，包括线加速度和角加速度。加速度分析对于理解机构的动态特性、冲击和振动至关重要，本书将详细介绍相应的计算方法。 雅可比矩阵与奇异性分析: 引入雅可比矩阵的概念，用于描述机构输入与输出之间的速度关系，并深入分析机构的奇异位形，这对于理解机构的运动限制和控制策略具有重要意义。 二、 连杆机构综合设计的基本原理 连杆机构的综合是其设计过程中的核心环节，旨在根据预期的运动轨迹或功能需求，确定机构的结构参数。本书将从多个角度探讨连杆机构的综合理论。 功能综合与结构综合: 区分了功能综合（确定机构应具备的运动特性）与结构综合（确定满足功能需求的具体机构类型和参数）。 轨迹综合（Path Synthesis）: 专注于如何设计机构，使其上某个点能够运动到一系列预定的点。本书将介绍不同类型的轨迹综合方法，如图解法、解析法以及数值优化方法。 功能综合（Function Synthesis）: 探讨如何设计机构，使其输出运动与输入运动之间存在特定的函数关系。这包括静态功能综合和动态功能综合。 运动综合（Motion Synthesis）: 针对机构上某一点需要通过一系列给定的姿态，这是最复杂的综合问题之一，本书将介绍相关的解析与数值求解技术。 优化设计理论: 引入现代优化设计理论，将机构综合问题转化为数学优化问题，利用各种优化算法（如遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等）寻找最优的机构参数，以满足多目标优化需求，如精度、效率、体积等。 三、 连杆机构的现代解域方法 解域方法是解决连杆机构综合问题的一种强大且系统的数学工具。本书将详细介绍解域方法的核心思想和应用。 代数方程组的求解: 连杆机构的运动学和综合问题最终都可以转化为求解代数方程组。本书将介绍求解高次多项式方程组的经典方法，以及利用数值迭代方法（如牛顿-拉夫逊法）求解非线性方程组的技巧。 复数域的应用: 复数域在描述二维连杆机构的运动方程方面具有天然的优势，能够简化方程的表达和求解过程。本书将重点介绍如何利用复数域进行位姿、速度和加速度的分析，以及在综合设计中的应用。 矩阵代数与线性方程组: 对于复杂的连杆机构，特别是多自由度机构，矩阵代数提供了强大的工具来建立和求解运动方程。本书将介绍如何构建运动方程的矩阵形式，并利用矩阵分解、求逆等方法求解。 几何代数与张量分析（可选）： 对于更深入的机构动力学和复杂机构的分析，几何代数和张量分析可能提供更简洁高效的数学框架，本书会简要介绍其在连杆机构研究中的潜在应用。 符号计算与数值计算的结合: 强调结合符号计算（如Maple、Mathematica）来推导解析表达式，以及利用数值计算（如MATLAB、Python）进行迭代求解和优化的重要性。 四、 连杆机构的动力学分析 除了运动学分析，机构的动力学特性同样重要，尤其是在高速运行或承受载荷的情况下。 虚功原理与拉格朗日方程: 介绍虚功原理和拉格朗日方程在推导机构动力学方程中的应用，能够系统地处理保守力、非保守力和广义力。 牛顿-欧拉方法: 介绍利用牛顿第二定律和欧拉方程对刚体进行动力学分析的方法，并将其应用于连杆机构的动力学建模。 惯性力与驱动力分析: 分析机构在运动过程中产生的惯性力，以及实现特定运动所需的驱动力，这对于机构的驱动系统设计至关重要。 冲击与振动分析: 探讨机构中的冲击现象和振动特性，以及如何通过机构设计和动力学分析来减小或消除不利的动力学效应。 五、 连杆机构的现代综合技术与软件系统（理论层面） 本书将探讨现代连杆机构综合的先进技术，虽然不直接提供软件光盘，但会从理论层面介绍实现这些技术的软件设计理念。 基于优化的综合方法: 详细介绍如何将机构综合问题转化为约束优化问题，并利用现代优化算法求解。 知识工程与专家系统（理论介绍）: 简要介绍如何利用知识工程和专家系统来辅助机构综合设计，例如通过建立机构设计规则库和推理机制。 参数化设计与变胞机构: 介绍参数化设计理念在机构设计中的应用，以及变胞机构（Variable Topology Mechanisms）的设计思想，能够实现机构功能的动态切换。 软件系统的模块化设计: 从理论上阐述一个完整的连杆机构分析与综合软件系统应包含的模块，如几何建模模块、运动分析模块、综合设计模块、优化模块、后处理器模块等。 图形化用户界面（GUI）的原理: 介绍良好用户界面的设计原则，使复杂的机构设计过程更加直观和易于操作。 总结 本书力求为读者提供一个全面、深入且系统化的连杆机构现代综合理论与方法框架。通过对解析理论的深入探讨、对解域方法的系统阐述，以及对现代综合技术和软件系统设计理念的理论介绍，本书旨在提升读者在连杆机构设计、分析与优化方面的理论水平和实践能力，为解决复杂机械传动与运动转换问题提供坚实的理论基础和有效的技术手段。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样长期从事机械设计工作的人来说，连杆机构的优化和创新一直是困扰我的一个关键问题。很多时候，我们依赖于经验和试错来完成设计，效率低下且难以保证最优。这本书的标题——“连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统”——听起来就充满了解决这些问题的潜力。我尤其关注“解析理论”，它是否能提供一种全新的、更强大的工具来分析机构的运动学和动力学特性，尤其是对于那些高自由度、复杂约束的机构？我希望书中能够突破现有方法的局限，给出更精准、更通用的分析模型。而“解域方法”这个概念，让我看到了系统性解决机构设计问题的希望。它是否能帮助我们系统地探索机构的设计空间，找到满足各种性能指标的最优解，甚至能够辅助我们进行一些颠覆性的机构创新？我期待书中能够提供切实可行的操作流程和方法论。附带的软件系统，更是让我觉得这本书具有极高的实用价值，如果它能将书中的先进理论直接转化为易于使用的设计和仿真工具，那么它将极大地提升我的工作效率和设计水平。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，尤其是“现代综合理论与方法”以及“解析理论、解域方法”，给我一种非常深入和系统化的感觉。我一直认为，连杆机构的设计和分析，虽然基础，但在现代机械工程领域，其复杂性是被严重低估的。很多时候，工程师需要面对的是多自由度、高精度要求的复杂机构，而传统的分析方法往往显得力不从心。我非常好奇，这本书中的“解析理论”是否能够提供一种更普适、更强大的方法来描述机构的运动，能够处理非常规的连杆构型，甚至是动态耦合效应？我希望书中能够提供一些新的数学工具或理论框架，能够让我们从更本质的层面去理解机构的运动规律，而不仅仅是停留在表面。而“解域方法”更是让我产生了浓厚的兴趣，这是否意味着书中会探讨如何系统地定义和探索机构的“可行域”？例如，在给定设计约束的情况下，如何找到最优的机构参数组合，如何避免出现奇异位形或者不希望出现的运动模式？我设想，如果能够通过这种方法，提前预测和规避潜在的设计风险，那将是多么高效和宝贵。而附带的软件系统，更是让我觉得这本书具有极强的实践价值。我期待它能够将这些先进的理论转化为易于使用的工具，让工程师能够快速地进行机构的设计、仿真和优化，甚至可以用来生成新的机构创意。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对机械设计怀有浓厚兴趣的学生，我经常在学习过程中遇到一些关于连杆机构设计难题。我理解，在很多机械系统中，连杆机构是实现运动转换和传递的关键。但有时候，我们往往受限于传统的图解法或者一些简化的数学模型，难以应对更复杂、更精密的机构设计需求。这本书的题目“连杆机构现代综合理论与方法”让我看到了希望。我非常想知道，书中所谓的“解析理论”究竟是如何突破现有方法的限制的。是否会提供一套全新的数学框架，能够更全面、更深入地描述连杆机构的运动特性，例如引入一些更高级的代数几何方法，或者结合现代控制理论的思想来分析机构的稳定性、可控性等？“解域方法”听起来像是能够帮助我们系统地探索机构的“可行域”，也就是在所有可能的构型中，找出那些满足设计约束的区域。这对于避免设计过程中出现死锁、干涉等问题至关重要。我迫切想了解，这种方法是否能够量化地评估机构的性能，并指导我们选择最佳的机构参数。附带的软件系统更是让我充满了期待，我希望它不仅仅是一个简单的仿真工具，而是能够将书中的理论方法直接转化为实践，让我们能够直观地进行机构的建模、分析和优化，甚至进行虚拟原型设计。

评分☆☆☆☆☆

我对机械结构设计中的创新性问题一直很感兴趣，尤其是如何通过巧妙的连杆机构设计来解决一些传统设计难以逾越的难题。这本书的标题，特别是“现代综合理论与方法”以及“解析理论、解域方法”，让我觉得它可能提供了一种全新的视角来看待连杆机构的设计。我非常想知道，书中是否会介绍一些前沿的连杆机构构型，或者一些基于新材料、新工艺的机构设计理念。对于“解析理论”，我希望它能够揭示一些隐藏在机构运动背后的深刻数学规律，而不仅仅是简单的运动学和动力学方程。是否会涉及到一些拓扑学、微分几何等更抽象的数学工具来分析机构的性质？“解域方法”这个概念更是引起了我的极大兴趣，我猜测它可能与机构的设计空间、构型空间有关，是否能帮助我们系统地搜索和筛选出满足特定性能要求的机构方案？我希望书中能够提供一些清晰的指导，告诉我们如何在庞大的设计空间中找到那个“最优解”。附带的软件系统，更是让我觉得这本书具有极强的应用潜力。我希望这个系统能够将书中的理论方法直观地展现出来，让我们能够方便地进行机构的建模、仿真、分析和优化，甚至能够辅助我们进行一些创造性的设计探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题实在是太宏大了——“机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统（附光盘1张）”。光是“现代综合理论与方法”这几个字，就让人脑海里浮现出无数复杂的图表、精密的公式和严谨的逻辑推导。我一直觉得，连杆机构虽然看似简单，但其背后隐藏着极其深奥的运动学和动力学原理，尤其是在现代工程设计中，对精度、效率和可靠性的要求越来越高，传统的方法可能已经难以满足需求。这本书的出现，无疑为我打开了一扇探索更深层次机械运动规律的大门。特别是“解析理论”和“解域方法”，这两个词组听起来就带着一股学术研究的硬核气息，似乎预示着这本书将带领读者深入机械运动的本质，从根本上理解和掌握连杆机构的设计与分析。我十分期待书中能出现一些全新的分析视角，能够突破以往思维定势，为解决一些棘手的工程问题提供新的思路和工具。而且，“软件系统”的附带，更是让我眼前一亮，理论的强大终究要落地到实践，能够将先进的理论转化为易于操作的软件工具，这对于工程师来说，无疑是巨大的福音。我非常好奇这个软件系统是基于何种技术实现的，是否能够支持复杂机构的建模、仿真和优化，甚至是否能与现有的CAD/CAE软件无缝集成，进一步提升设计效率。这本书的面世，对于希望在连杆机构领域进行深入研究的学者、工程师，以及致力于解决复杂机械系统设计难题的研究者来说，无疑是一份宝贵的精神食粮。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题——“机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统（附光盘1张）”——给我一种非常硬核、非常学术的感觉。我一直认为，连杆机构虽然是机械设计的基础，但在实际应用中，其复杂性和对精度的要求常常被低估。尤其是在一些高精度、高自动化要求的领域，如航空航天、精密制造等，对连杆机构的设计分析提出了更高的要求。我非常好奇，书中提到的“解析理论”是否能够提供一种更系统、更精确的框架来描述和分析连杆机构的运动？是否能解决一些传统方法难以处理的复杂情况，例如多自由度机构的耦合运动、非线性动力学特性等？而“解域方法”这个概念更是让我眼前一亮，我猜测它可能与机构的可行工作空间、构型空间搜索有关，是否能帮助我们在设计过程中，系统地找到满足各种约束条件的最优机构方案？我希望书中能提供一些实用的方法论，让我们能够更加有效地进行机构的设计和优化，避免潜在的设计风险。附带的软件系统，更是让我觉得这本书具有极强的应用价值，我期待它能够将这些先进的理论转化为直观易用的工具，让工程师能够方便地进行机构的建模、仿真和性能评估。

评分☆☆☆☆☆

我一直对机械臂的运动控制充满了好奇，尤其是那些高精度、高自由度的机械臂，它们如何在复杂的环境中完成各种精细的操作，其背后的原理是什么？这本书的标题中提到了“连杆机构现代综合理论与方法”，这让我联想到很多工业机器人、自动化设备的核心部件，它们无一不是由精密的连杆机构组成的。我特别关注书中是否会深入探讨如何从宏观到微观地解析连杆机构的运动学和动力学特性，例如如何精确计算不同构件的位姿、速度和加速度，以及如何分析和控制作用在连杆上的力和力矩。书中提到的“解析理论”是否意味着能够提供一种更直观、更系统化的方法来描述和预测机构的运动规律，而不是仅仅停留在经验性的归纳总结上？我期待能够找到一些关于如何克服机构的奇异点、如何优化运动轨迹以提高平稳性和效率的方法。同时，“解域方法”这个概念让我产生了很多遐想，它是否与机构的构型空间、工作空间分析有关？在实际设计中，我们常常需要在一个既定的空间范围内，找到满足特定功能要求的机构构型，并确保其能够安全、可靠地运动。如果书中能提供一套行之有效的“解域方法”，帮助我们系统地探索和选择最优的机构方案，那将极大地提升设计工作的效率和质量。附带的光盘和软件系统，更是让我期待，是否能够通过这些工具，直观地看到理论的实际应用，进行参数的调整和仿真的验证。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够实现复杂运动的机械装置充满兴趣，而连杆机构无疑是其中的代表。看到这本书的标题——“连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统”，我的第一反应就是，这可能是一本能够带领我深入理解连杆机构设计奥秘的宝藏。我特别关注其中的“解析理论”，它是否意味着一种能够从根本上、数学化地解释连杆机构运动规律的方法？我希望书中能够提供一些超越传统图解法或者简单数学公式的分析工具，能够让我们更深入地理解机构的运动特性，比如速度、加速度、力等。同时，“解域方法”这个词组让我充满好奇，它是否与机构的设计空间、参数空间有关？我猜想，它可能提供了一种系统性的方法来探索和筛选出最优的机构构型，或者是在给定条件下，找到满足所有设计要求的机构参数范围。这对于解决复杂的工程设计问题，尤其是需要优化性能或者满足特定约束的设计，具有重要的意义。附带的软件系统更是让我期待，我希望它能够将书中的理论知识转化为实际可操作的工具，让我们能够通过软件来模拟、分析和优化连杆机构的设计，从而极大地提高设计效率和精度。

评分☆☆☆☆☆

我对机械工程中的一些基础但又极其重要的概念，总是有着探究到底的执着。连杆机构便是其中之一。它的简单外形下隐藏着无限的运动可能，也充满了设计的挑战。这本书的标题——“机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统（附光盘1张）”——无疑触及了我最感兴趣的领域。我特别期待书中关于“解析理论”的部分，这是否意味着一种更加严谨、更加数学化的分析方法，能够帮助我们彻底理解机构的运动规律，而不仅仅是停留在经验的总结上？我希望它能提供一套系统的方法来描述机构的运动，从而能够预测和控制其行为。而“解域方法”这个词组，更是让我脑洞大开，我猜测它可能涉及到对机构设计空间、构型空间的一种系统性探索，是否能帮助我们找到在给定约束下的最优机构方案，或者是在复杂的机构设计问题中，开辟新的解决路径？我非常好奇这种方法是如何实现的，又能在实际设计中带来多大的便利。附带的软件系统，更是让我觉得这本书具有极强的实践意义，我希望它能将书中的理论转化为直观易用的工具，让我们能够更方便地进行机构的建模、仿真和优化，甚至能够指导我们进行一些创新性的设计。

评分☆☆☆☆☆

作为一名机械工程领域的初学者，我一直在寻找能够系统性地学习和掌握核心知识的教材。这本书的标题，“机械工程前沿著作系列·连杆机构现代综合理论与方法：解析理论、解域方法及软件系统”，就显得非常权威和全面。我特别关注“现代综合理论与方法”这几个字，它暗示了这本书将要介绍的是当前最先进、最系统化的连杆机构设计与分析的理念和技术。我期待书中能够清晰地讲解“解析理论”的核心思想，例如如何用严谨的数学语言来描述机构的运动，以及如何分析机构的性能。同时，“解域方法”对我来说是一个全新的概念，我非常想了解它究竟是什么，又是如何应用于连杆机构的设计与分析的。是否能够帮助我们在设计过程中，找到满足特定需求的机构构型，并规避一些潜在的设计风险？附带的光盘和软件系统，更是为这本书增添了巨大的吸引力。我希望通过这些软件，能够直观地理解书中的理论知识，并且能够动手实践，进行机构的建模、仿真和优化。这对于我这样一个正在学习中的学生来说，将是极其宝贵的学习资源。