机器学习报告(修改版)
机器学习实验报告遗传算法在旅行商问题中的应用
遗传算法在旅行商问题中的应用
一、旅行商（TSP）问题
旅行商问题中，一个售货员必须访问n个城市。如果把该问题模型化为一个具有n个顶点的完全图，就可以说这个售货员希望进行一次巡回旅行，或经过哈密顿回路，恰好访问每个城市一次，并最终回到出发的城市。从城市i到城市j 的旅行费用为一个整数c(i,j)，这个售货员希望使整个旅行的费用最低，而所需的全部费用是他旅行经过的各边费用之和。
旅行商问题是NP完全问题。
二、遗传算法
遗传算法(GA)是一种受生物进化启发的学习方法。它不再是从一般到特殊或从简单到复杂的搜索假设，而是通过变异和重组当前已知的最好假设来生成后续假设。GA研究的问题是搜索候选假设空间并确定最佳的假设。在GA中，“最佳假设”被定义为是使适应度最优的假设，适应度是当前问题预先定义的数字数量。
遗传算法的共同结构：算法迭代更新一个假设池，这个假设池成为群体。在每一次迭代中，根据适应度函数评估群体中的所有成员，然后从当前群体中用概率方法选取适应度最高的个体产生新一代群体。在这些被选中的个体中，一部分保持原样地进入下一代群体，其他的被用作产生后代个体的基础，其中应用像交叉和变异这样的遗传方法。
遗传算法的输入包括：用来排序候选假设的适应度函数；定义算法终止时适应度的阈值；要维持的群体大小；决定如何产生后继群体的参数，即每一代群体中被淘汰的比例和变异率。
Fitness：适应度评分函数，为给定假设赋予一个评估分数
Fitness_threshold：指定终止判据的阈值
p：群体中包含的假设数量
r：每一步中通过交叉取代群体成员的比例
m：变异率
遗产算法原型的伪代码如下：
算法流程图如下：
图1 遗传算法流程图
三、算法实现
本文算法将每个城市用他们在数组中的下标来表示，用所有下标的一个排列来表示商人旅行的路线，而遗传算法中的一个单体就可以用一个商人旅行的路线来表示，一个种群就是一些旅行路线的集合。
遗传算法的初始化操作主要进行的是初始种群的生成和选取，在本程序中，采取随机生成旅行路线的方式来生成一组集合作为初始种群。
由于本文用遗传算法来求解TSP问题，因此，衡量一个解的质量好坏的标准就是这个旅行线路总的旅行长度，因此，我们用一个解的总体旅行距离来作为一个解的适应度，适应度越大则说明解越差。
本文采用旅行路径来作为基因编码，而每一种旅行路线都是一组相同的数字的排列，因此，变异操作随机选取一条旅行路径中的两个城市，交换这两个城市的位置即达到了变异的效果。
程序随机选取种群中的两个个体进行交叉操作，统计两个个体中对应路线顺序中不同的部分，按照一定的概率将其中不同的路线段进行交换，从而完成交叉工作。其中选择交叉的两段路线，其所覆盖的城市是相同的。
四、实验及结果分析
4.1开发语言及运行环境
开发语言：Java
运行环境：Microsoft Windows 7操作系统
2G内存
4.2 问题范围
实验输入的训练样例如下：
该旅行商问题规模为一个包含34个节点的完全图，分别代表"北京","上海","天津","重庆","哈尔滨","长春","沈阳","呼和浩特","石家庄","太原","济南","郑州","西安","兰州","银川","西宁","乌鲁木齐","合肥","南京","杭州","长沙","南昌","武汉","成都","贵州","福建","台北","广州","海口","南宁","昆明","拉萨","香港","澳门"这32个城市，存放在一个长度为34的数组中。城市i和城市j的距离为数组中对应元素的相对位移。如"北京"与"上海"的距离为1，对应完全图中的边长为1; "北京"与"天津"的距离为2，对应完全图中的边长为2，以此类推。
求解目标为从一个城市出发进行一次巡回，经过每个城市一次最终回到出发城市，并使整个旅行的费用最低，即遍历的城市距离和最短。
4.3 数据结构
private class genotype {
int city[] = new int[cityNum]; //单个基因的城市序列
long fitness; //该基因的适应度
double selectP; //选择概率
double exceptp; //期望概率
int isSelected; //是否被选择
}
private genotype[] citys = new genotype[popSize];
private String cityName[]={"北京","上海","天津","重庆","哈尔滨","长春","沈
阳","呼和浩特","石家庄","太原","济南","郑州","
西安","兰州","银川","西宁","乌鲁木齐","合肥","
南京","杭州","长沙","南昌","武汉","成都","贵州
","福建","台北","广州","海口","南宁","昆明","拉
萨","香港","澳门"};
private int cityNum=cityName.length; //城市个数
private long[][] distance = new long[cityNum][cityNum]; //城市距离
private int popSize = 50; //种群数量
private int maxgens = 10000; //迭代次数
private double pxover = 0.8; //交叉概率
private double pmultation = 0.05; //变异概率
private int range = 2000; //用于判断何时停止的数组区间
4.4 实验结果
进行若干次重复试验，四类运行结果如下：
1、迭代10000次，得到最优的结果。本次实验结果表示从”南京”出发，依次经过以下城市，最终到达”杭州”再回到”南京”，旅行路程为66。
2、迭代未满10000次，即连续2000次得到的结果相同，提前终止。结果如下所示：在第6859次迭代后停止了算法，得到的解为从”郑州”出发，依次经过后续城市，最终到达”西安”后再返回”郑州”。旅行路程为66。
3、迭代满10000次，但仍未得到最优结果。程序运行结果如下图所示：得到的解为从”南昌”出发，依次经过后续城市，最终到达”合肥”后再返回”南昌”。旅行路程为82，比最优解66要大。
4、迭代未满10000次，但有连续2000次得到相同结果，然而结果不是最优的，程序运行结果如下所示：得到的解为从”南宁”出发，依次经过后续城市，最终到达”杭州”后再返回”南宁”。旅行路程为106，比最优解66要大。
其他对比实验
使用控制变量法，通过修改迭代次数和停止阈值可以得到不同的实验结果，理论上迭代次数与停止阈值越大，越可能得到最优解。如将10000改成5000，则很难得到最优解，或者将2000改成500，则很容易在非最优解时停止迭代，同样很难得到优化解。由此可见迭代次数与停止阈值能影响程序的遗传算法的优化效果。
五总结
遗传算法维护一个由竞争假设组成的多样化群体。在每次迭代中，选出群体中适应度最高的成员来产生后代，替代群体中适应度最差的成员，假设常被编码成位串，可以通过交叉算子组合，位串上也可能发生随机变异。
遗传算法已经被普遍应用到机器学习以外的最优化问题中，如本程序的是遗传算法在旅行商问题中的应用。
同时，通过实验深刻理解了遗传算法求的最优解得到的结果是一个近似结果，并不是每次都能得到最优解（如上述实验结果中的后两种），但通过更多次的迭代，有更大的概率能得到最优解。
机械系统动力学
机械系统动力学报告 题目：电梯机械系统的动态特性分析 姓名： 专业： 学号：
电梯机械系统的动态特性分析 一、课题背景介绍 随着社会的快速发展，城市人口密度越来越大，高层建筑不断涌现，因此，现在对电梯的提出了更高的要求，随着科技的进步，在满足客观需求的基础上，电梯向着舒适性，高速，高效的方向发展。在电梯的发展过程中，安全性和功能性一直是电梯公司首要考虑的因素，其中舒适性也要包含在电梯的设计中，避免出现速度或者加速度出现突变，或者电梯运行过程中的振动引起人们的不适。因此，在电梯的设计过程中，对电梯进行动态特性分析是十分必要的。 二、在MATLAB中编程、绘图。 通过同组小伙伴的努力，已经得到了该系统的简化模型与运动方程。因此进行编程： 该系统的微分方程：[][][]{}[]Q x k x c x M= + ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ?? ? ? ，其中矩阵[M]、 [C]、[K]、[Q]都已知。 该系统的微分方程是一个二阶一元微分方程，在MATLAB中，提供有求解常微分方程数值解的函数，其中在MATLAB中常用的求微分方程数值解的有7个：ode45，ode23，ode113，ode15s，ode23s，ode23t，ode23tb 。 ode是MATLAB专门用于解微分方程的功能函数。该求解器有变步长（variable-step）和定步长（fixed-step）两种类型。不同类型有着不同的求解器，其中ode45求解器属于变步长的一种，采用Runge-Kutta
算法；和他采用相同算法的变步长求解器还有ode23。 ode45表示采用四阶，五阶Runge-Kutta单步算法,截断误差为(Δx)^3。解决的是Nonstiff(非刚性)常微分方程。 ode45是解决数值解问题的首选方法，若长时间没结果，应该就是刚性的，可换用ode23试试。 Ode45函数调用形式如下：[T,Y]=ode45(odefun,tspan,y0) 相关参数介绍如下： 通过以上的了解，并对该微分方程进行变换与降阶，得出程序。MATLAB程序： （1）建立M函数文件来定义方程组如下： function dy=func(t,y) dy=zeros(10,1); dy(1)=y(2); dy(2)=1/1660*(-0.006*y(2)+0.003*y(4)-0.0006*y(10)-1.27*10^7*y(1)+1.27*10^7*y (3)+2.54*10^6*y(9)); dy(3)=y(4); dy(4)=1/1600*(+0.03*y(2)-0.007*y(4)+0.003*y(6)+1.27*10^7*y(1)-7.274*10^8*y(3 )+1.27*10^7*y(5)); dy(5)=y(6);
自动搬运机器人设计开题报告
本科毕业设计开题报告 题目：自动搬运机器人设计 院（系）：电气与信息工程学院 专业：电子信息工程 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 开题报告日期：2012年12月25日
填写说明 一、开题报告应包括下列主要内容： 1．研究目的和意义； 2．国内外发展情况(文献综述)； 3．研究/设计的目标； 4．研究/设计主要内容； 5．时间进程； 6．参考文献。 二、开题报告字数应不少于2.5千字。 三、开题报告时间应最迟应于开题答辩后一周上交。 四、若本次开题报告未通过，需在1个月内再次进行开题报告。 五、开题报告结束后，评议小组给出开题报告成绩，由教研室归档。 六、双面打印。 七、此表不够填写时，可另附页。
黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告 题目自动搬运机器人设计 1、研究目的和意义 本课题最终目的在于研制机器搬运取代人工搬运工作，由于现代工业的迅猛发展，使得机器人已被越来越多的应用到科技、生产加工、服务等各个领域，并将有着更加广泛的发展，机器人的研制和生产已迅速发殿起来的一门新兴的技术。机器人是提高生产效率、改善产品质量的重要工具。将机器人应用于生产具有如下优点: 以提高生产过程中的自动化程度，有效的完成工业生产的各种操作流程，以及人工所不能完成的一些操作，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本；以改善劳动条件，避免人身事故，在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而搬运机器人即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故；可以减轻人力，并便于有节奏的生产，代替人进行工作，直接减少人力劳作，同时由于还可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产，是现代机械工业发展的必然趋势，通过机器人及搬运机械手结构设计的分析研究，熟悉了机器人设计分析的思路和流程，了解了我国和世界其他各国机器人的发展水平和现状，认知了当今机械行业的最新前沿科技，检测了自己在分析理论和解决实际问题上的能力，为日后的研究工作打下了良好的基础。 2、国内外发展情况(文献综述) 自从20世纪60年代初人类制造出第一台工业机器人以后，机器人就显示出了极强的生命力。经过四十年的迅速发展，在工业发达国家中，工业机器人已经广泛应用于汽车及汽车零部件制造业、机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、木材与家具制造业等诸多领域中。机器人的分类方法有多种，按其应用可分为，工业机器人、军用机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、空间机器人和娱乐机器人。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人是机器人中的一个重要分支，是机器人领域的重要研究发展方向，对工业机器人运动轨迹规划和控制的研究，一直受到人们的普遍关注。工业机器人已经成为衡量一个国家制造业水平和科技水平的重要标志，搬运机械人的是工业机器人的一个重要分支，它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。目前，对机器人技术的发展有最重要影响的国家是日本和美国，美国在机器人技术的综合性水平上仍处于领先地位，日本生产的机器人数量和种类则居世界首位。 我国发展机器人技术起步于20世纪70年代末，目前已基本掌握了机器人操作机的设计制造技术、控制系统硬件和软件设计技术运动学和轨迹规划技术，生产了部分机器人关键元器件，开发出喷漆、弧焊、点焊、装配、搬运等机器人。但是我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离。总体来说，我国仍是一个机器人设备的消费市场，行业市场处于发展壮大中，因此，装卸、搬运等工序机械化的迫切性，搬运机器人就是为实现这些工序的自动化而产生的。搬运机械手在锻造工业中的应用能进一步发展锻造设备的生产能力，改善热、累等劳动条件。国外在这方面的运用不仅在单机、专机上采用，以减轻工人的劳动强度，并和机床共同组成一个综合的数控加工系统。同时研究采用摄象机和力传感装置和微型计算机连在一起，能确定零件的方位达到准确搬运的目的。所以搬运机器人以及搬运机械手的研究发展是我国现代化工业发展的必然趋势。
机械动力学论文
上海大学2015 ～2016学年秋季学期研究生课程考试 课程名称：机械动力学课程编号： 09Z078001 论文题目: 机械动力学在机械行业的应用与发展 研究生姓名: 学号: 论文评语: 成绩: 任课教师: 刘树林 评阅日期:
机械动力学在机械行业中的应用及发展 （上海大学机电工程与自动化学院，上海200072） 摘要：机械动力学在实际中的应用有很多方面，应用在机械行业是一个主要方向。机械动力学是数控机床和机器人实现智能化发展的基础之一。本文在阐述机械动力学发展的基础上，结合机器人中的实际应用重点分析。另外，引用最优控制理论的分析方法将会对机械动力学分析有着很大的促进作用。 关键字：机械动力学，机器人，智能化，最优控制 The application and development of mechanical dynamics in machinery industry (Mechanical and electrical engineering and automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China) Abstract: Mechanical dynamics in the actual application has many aspects, the application in the machinery industry is a main direction.Mechanical dynamics is one of the foundation for the development of the intelligence of NC machine and robots.In this paper, on the basis of the mechanical dynamics development, we are talking about robots combined with actual application.In addition,the reference analysis method of the optimal control theory will play great role in promoting of mechanical dynamics analysis. Key words: mechanical dynamics; robots; the intelligence;the optimal control 德国政府于2013年提出“工业4.0”的概念(1)，推出不久，便引起了全球广泛的关注。“工业4.0”的三大主题：智能工厂、智能生产、智能物流。都离不开智能二字，未来的工业发展的目标也是智能化。中国也在加紧制定自己未来“工业4.0”的发展规划。那么，说到智能工厂、智能生产具体到实际中就是数控机床和机器人的智能化发展。而机械动力学是实现上述规划的发展动力和基础。 1 引言 随着工业的不断发展，机械行业在不断进步的同时(2)，也呈现出了一些显著特点是，自动调节和控制装置日益成为机械不可缺少的组成部分。机械动力学的研究对象已扩展到包括不同特性的动力机构和控制调节装置在内的整个机械系统，控制理论已渗入到机械动力学的研究领域。高速、精密机械设计也都呈现了不同的特点，为了保证机械的精确度和稳定性，构件的弹性效应已成为设计中不容忽视的因素。例如，数控机床、机器人、车辆等设计。在某些机械的设计中，已提出变质量的机械动力学问题。各种模拟理论和方法以及运动和动力参数的测试方法，日益成为机械动力学研究的重要手段。 1.1 机械动力学研究的内容 任何机械，在存在运动的同时，都要受到力的作用。所谓机械动力学就是研究机械在力作用下的运动和机械在运动中产生的力，并从力与运动的相互作用的角度进行机械的设计和
智能机器人项目可行性研究报告模板范文(立项备案项目申请)
智能机器人项目 可行性研究报告 规划设计 / 投资分析
智能机器人项目可行性研究报告说明 该智能机器人项目计划总投资16599.99万元，其中：固定资产投资12680.16万元，占项目总投资的76.39%；流动资金3919.83万元，占项目 总投资的23.61%。 达产年营业收入35181.00万元，总成本费用27779.13万元，税金及 附加326.06万元，利润总额7401.87万元，利税总额8748.88万元，税后 净利润5551.40万元，达产年纳税总额3197.48万元；达产年投资利润率44.59%，投资利税率52.70%，投资回报率33.44%，全部投资回收期4.49年，提供就业职位576个。 报告根据我国相关行业市场需求的变化趋势，分析投资项目项目产品 的发展前景，论证项目产品的国内外市场需求并确定项目的目标市场、价 格定位，以此分析市场风险，确定风险防范措施等。 ...... 主要内容：基本情况、项目建设必要性分析、产业分析预测、产品规 划及建设规模、项目选址方案、土建工程说明、工艺概述、环境保护概况、项目职业安全管理规划、建设及运营风险分析、节能情况分析、进度计划、投资分析、经济收益分析、项目评价等。
第一章基本情况 一、项目概况 （一）项目名称 智能机器人项目 （二）项目选址 xx经济新区 （三）项目用地规模 项目总用地面积50885.43平方米（折合约76.29亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数57.44%，建筑容积率1.54，建设区域绿化覆盖率6.93%，固定资产投资强度166.21万元/亩。 （五）土建工程指标 项目净用地面积50885.43平方米，建筑物基底占地面积29228.59平方米，总建筑面积78363.56平方米，其中：规划建设主体工程62365.61平方米，项目规划绿化面积5430.89平方米。 （六）设备选型方案 项目计划购置设备共计155台（套），设备购置费5415.20万元。 （七）节能分析 1、项目年用电量965570.32千瓦时，折合118.67吨标准煤。
机械动力学读书报告精编版
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移动机器人项目申请报告目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案
中国矿业大学机械系统动力学实验指导书(实验报告)
《机械系统动力学》 实验指导书 编制机械系统动力学课程组 中国矿业大学机电工程学院机械设计系 2019年3月
图1 幅值判别法和相位判别法仪器连接图 实验：结构的固有频率与模态的测试 一、结构的固有频率测试 1．实验目的 1、学习机械系统固有频率的测试方法； 2、学习共振法测试振动固有频率的原理与方法；（幅值判别法和相位判别法） 3、学习锤击法测试振动系统固有频率的原理与方法；（传函判别法） 4、学习自由衰减振动波形自谱分析法测试振动系统固有频率的原理和方法。（自谱分析法） 2．实验仪器及安装示意图 实验仪器：INV1601B 型振动教学实验仪、INV1601T 型振动教学实验台、加速度传感器、接触式激振器、MSC-1力锤（橡胶头）。软件：INV1601型DASP 软件。 图2 传函判别法和自谱分析法仪器连接图
3．实验原理 对于振动系统，经常要测定其固有频率，最常用的方法就是用简谐力激振，引起系统共振，从而找到系统的各阶固有频率。另一种方法是用锤击法，用冲击力激振，通过输入的力信号和输出的响应信号进行传函分析，得到各阶固有频率。 1、简谐力激振 由简谐力作用下的强迫振动系统，其运动方程为： t F Kx x C x m e ωsin 0=++ 方程式的解由21x x +这二部分组成： ) sin cos (211t C t C e x D D t ωωε+=-式中21D D -=ωω1C 、2C 常数由初始条件决定 t A t A x e e ωωcos sin 212+=其中222222214)()(e e e q A ωεωωωω+--= 2222224)(2e e e q A ωεωωεω+-=，m F q 0=1x 代表阻尼自由振动基，2x 代表阻尼强迫振动项。自由振动项周期 D D T ωπ2=强迫振动项周期e e T ωπ2=由于阻尼的存在，自由振动基随时间不断地衰减消失。最后，只剩下后两项，也就是通常讲的定常强动，只剩下强迫振动部分，即 t q t q x e e e e e e e e ωωεωωεωωωεωωωωsin 4)(2cos 4)()(222222222222+-++--=通过变换可写成 ) sin(?ω-=t A x e 式中4 22222222214)1(/ωωεωωωe e q A A A +-=+= t e 图3阻尼强迫振动
机械动力学读书报告
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项目名称：机器人生产制造项目。 （二）项目承办单位 承办单位名称：肇庆某某有限公司。 项目规划设计单位：泓域咨询机构 三、项目建设选址及用地综述 （一）项目建设选址 本期工程项目选址在肇庆某工业园。 （二）项目建设地概况 肇庆市位于广东省中西部，西江干流中下游，东部和东南部与佛山市、江门市接壤，西南与云浮市相连，西及西北与广西壮族自治区梧州市和贺州市交界，北部和东北部与清远市相邻。秦始皇三十三年（公元前214年）境域内设置的四会县，是广东省4个最早建制县之一。西汉元鼎六年（公元前111年）设高要县；隋朝开皇九年（公元589年）置端州；宋元符三年（1100年）改端州为兴庆军，重和元年（1118年）易名肇庆府，意为"开始吉庆"。1988年1月设立地级市。享有地方立法权。肇庆是远古岭南土著文化的发祥地之一。考古发现表明，距今14万年左右，肇
家用机器人设计开题报告
百度文库 大连大学 本科毕业论文（设计）开题报告 李洋流 论 文 题 目: 学 院: 专 业、 班 级: 学 生 姓 名: 基于博创创新平台的家用清洁机器人设计 机械工程学院 机械设计制造及自动化机英 092班 卫斌乐
2013年3月20日填 、选题依据 1 .论文（设计）题目： 基于博创创新平台的家用清洁机器人设计 2.研究领域: 单片机及传感器系统设计 3.论文（设计）工作的理论意义和应用价值 当代科学技术发展的特点之一就是机械技术，电子技术和信息技术的结合，机器人就是这种结合的产物之一。现代机器人都是由机械发展而来。与传统的机器的区别在于，机器人有计算机控制系统，因而有一定的智能，人类可以编制动作程序，使它们完成各种不同的动作。随着计算机技术和智能技术的发展，极大地促进了机器人研究水平的提高。现在机器人已成为一个庞大的家族，科学家们为了满足不同用途和不同环境下作业的需要，把机器人设计成不同的 结构和外形，以便让他们在特殊条件下出色地完成任务。机器人成了人类最忠实可靠的朋友，在生产建设和科研工作中发挥着越来越大的作用。 家庭清洁机器人不但能够代替人乏味的体力劳动，还有其他人们所不具备的优点，可以 24小时甚至更长时间连续重复运转，还可以承受各种恶劣环境。因此，家庭清洁机器人是人 体局部功能的延长和发展。21世纪是敏捷制造的时代，家庭清洁机器必将在敏捷制造系统中 应用广泛。 4?目前研究的概况和发展趋势 随着现代化生产技术的提高，机器人设计生产能力进一步得到加强，尤其当机器人的生产与柔性化制造系统和柔性制造单元相结合，从而改变目前机械制造的人工操作状态，提高了生产效率。就目前来看，总的来说现代机器人有以下几个发展趋势: 1）提高运动速度和运动精度，减少重量和占用空间，加速机器人功能部件的标准化和模块化，将机器人的各个机械模块、控制模块、检测模块组成结构不同的机器人； 2）开发各种新型结构用于不同类型的场合，如开发微动机构用以保证精度；开发多关节多 自由度的手臂和手指；开发各类行走机器人，以适应不同的场合； 3）研制各类传感器及检测元器件，如，触觉、视觉、听觉、味觉、和测距传感器等，用传感器获得工作 对象周围的外界环境信息、位置信息、状态信息以完成模式识别、状态检测。并采用专家系统进行问题求解、 动作规划，同时，越来越多的系统采用微机进行控制。 、论文(设计)研究的内容
机械专业读书笔记
机械专业读书笔记 【篇一：机械设计读书笔记】 “机械读书笔记 通过一学期对机械的学习，我了解了很多以前没有接触到的知识。 对机械设计这门课程产生了深厚的兴趣，对此，我总结了一下这学 期学习的主要知识点。 机器和机构统称机械。 机器特征:1)机器的主体是若干机构的组合。2）用于传递运动和动力。3）具有变换或传递能量、物料和信息的功能。 机构是若干构件的组合，各构件间具有确定的相对运动，但是不具 有变换或传递能量、物料、信息的功能。 运动副分为低副和高副。低副通过面接触，高副通过点或线接触。 平面机构自由度计算公式为：f=3n-2pl-ph n为活动构件，pl为低 副个数，ph为高副个数。 机构的自由度即是机构具有的独立运动的构件的个数。机构具有确 定运动的条件是：机构自由度数必须等于机构的原动件数目。 铰链四杆机构：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构 死点位置：以摇杆为原动件，曲柄为从动件，连杆与曲柄两次共线时。特点,1.传动角等于0，机构发生自锁，从动件会出现卡死现象。2.如果收到某些突然外力的影响，从动件会产生运动方向不确定现象。铰链四杆机构的曲柄存在条件 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三部分组成的高副机构。 从动件的常用运动规律：1.等速运动规律 2.等加速等减速运动规律 压力角：凸轮机构的压力角是指从动件运动方向与其受力方向所夹 的锐角。 基圆半径 螺纹的类型:普通螺纹（三角螺纹）、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹 和锯齿形螺纹。前两种主要用于连接，称为连接螺纹；后三种主要 用于传动，称为传动螺纹。 普通螺纹：螺纹牙型为等边三角形，牙型角为60度，这种螺纹自锁性好，牙根厚，强度高，多用于连接螺纹。 带的弹性滑动是局部的，而带的打滑是整体的。弹性滑动是不可避 免的物理现象；打滑会导致传动失效，必须避免。
机器人项目立项申请报告
机器人项目立项申请报告 规划设计 / 投资分析
第一章基本情况 一、项目承办单位基本情况 （一）公司名称 xxx有限公司 （二）公司简介 公司将“以运营服务业带动制造业，以制造业支持运营服务业”经营 模式，树立起双向融合的新格局，全面系统化扩展经营领域。公司为以适 应本土化需求为导向，高度整合全球供应链。本公司奉行“客户至上，质 量保障”的服务宗旨，树立“一切为客户着想” 的经营理念，以高效、优质、优惠的专业精神服务于新老客户。 公司基于业务优化提升客户体验与满意度，通过关键业务优化改善产 业相关流程；并结合大数据等技术实现智能化管理，推动业务体系提升。 公司研发试验的核心技术团队来自知名的外企，具有丰富的行业经验，公 司还聘用多名外籍专家长期担任研发顾问。 《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》将高端装 备制造业列为重点发展的战略新兴产业之一，提出积极发展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造装备。《中国制造2025》指出，全球制造业格局面临重大调整，新一代信息技术与制造业深度融合，正在引发影响深远的产业变革，基于信息物理系统的智能装备、
智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革，并要求把智能制造作为两化深度融合的主攻方向；着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化。《智能制造装备产业“十二五”发展规划》指出，未来5-10年，我国智能制造装备产业将迎来发展的重要战略机遇期，提出到2020年，将我国智能制造装备产业培育成为具有国际竞争力的先导产业。建立完善的智能制造装备产业体系，产业销售收入超过3万亿元，实现装备的智能化及制造过程的自动化，使产业生产效率、产品技术水平和质量得到显著提高，能源、资源消耗和污染物的排放明显降低。在制造业转型升级的市场需求及相关产业政策的大力推动下，我国智能制造装备产业蓬勃发展。 上一年度，xxx科技发展公司实现营业收入27215.20万元，同比增长22.00%（4907.70万元）。其中，主营业业务机器人生产及销售收入为23669.62万元，占营业总收入的86.97%。 上年度营收情况一览表
遥操作机器人的时延控制毕业设计开题报告
毕业设计开题报告遥操作机器人的时延控制
一、课题研究背景 1.1、遥操作机器人系统概述 遥操作机器人系统由操作者、主端机器人子系统、通信环节、从端机器人子系统和工作环境组成。操作者指令通过主端机器人、通信环节和从端机器人作用于环境，对环境的感知信息则经过上述环节返回到主端操作者，使主端操作者有身临其境的感觉，从而有效完成操作任务。遥操作系统能将人所在的主端的命令和行为传到并作用在远端，实现对远端环境的期望的操作和控制，从而极大地提高操作者的安全性和工作效率，节俭成本，更高效合理地利用人力资源，实现多方协调作业等[1]。 最早的遥操作系统用于地面平台对太空设备的控制上[2],由于电磁波传播速度及信号收发处理方面等的局限性，遥操作系统往往存在比较大的时延。这些时延会给系统的知觉感受和操作性能带来极大影响[3]，于是在原有遥操作系统上，就逐步增加了力反馈信号。然而，这虽然提高了遥操作系统的操作性能，但是由于时延的存在，系统的稳定性受到了影响。因此，控制器的设计除了要保证系统的稳定性外，还要克服时延的影响。 1.2、遥操作机器人的研究意义 遥操作不同于遥控，它在人控制远方机器人的同时，又必须得到机器人在“知觉”上的反馈。实现机器人在“知觉”上反馈的办法，就是使用临场感技术。临场感技术是以人为中心，通过各种传感器将远地机器人与环境的交互信息<包括视觉、力觉、触觉、听
觉、运动觉等）实时地反馈到本地操作者<人）处，生成和远地环境一致的虚拟环境，使操作者产生身临其境的感受，从而实现对机器人带感觉的控制，完成作业任务[4]。事实上，在应用了临场感技术的遥操作机器人系统中，对于操作者来说，意味着他将“沉浸”在远地环境中。这样，遥操作机器人系统就可以代替人类完成远程环境和危险环境下的任务，保护人类的安全。在空间探索中，它可以完成卫星修理，空间站维护，月球、火星等行星的勘探等任务；在海洋开发中，它可以完成海洋资源调查，深海打捞，水下电缆修理，海洋钻井平台维护，海底考古等任务；在军事领域，它可以完成战场调查、防化、扫雷、救护等任务；在民用领域，它可以完成核电站维修、远程医疗、远程教育、远程科学实验等任务。总之，遥操作机器人的应用使人摆脱了传统操作者的角色，由直接操作变成了遥操作。 二、国内外研究状况 2.1、遥操作机器人发展历程 上个世纪四十年代，Fermi领导他的团队在 Argonne 国家实验室进行核实验，由于核材料放射性强，对人体危害大，为解决核废料的处理问题。1948 年，世界第一个遥操作系统由 Goertz 在国家实验室研制成功。1954 年，Goertz 设计了第一台电子程序可编的工业机器人是一个带伺服反馈的机电遥操作系统[5]，由操作者对车辆进行远程控制，操作性能得到很大改善。后来从动力学和运动学
结构动力学 读书报告
《结构动力学》读书报告
结构动力学读书报告 学习完本门课程和结合自身所学专业，我对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下： 1.（1）结构动力学及其研究内容： 结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术，它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展，是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。 （2）主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数，因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程，只是对某些简单结构，这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构，在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模型，在确定载荷后，导出模型的运动方程，然后选用合适的方法求解。 （3）数学模型 将结构离散化的方法主要有以下三种：①集聚质量法：把结构的分布质量集聚于一系列离散的质点或块，而把结构本身看作是仅具有弹性性能的无质量系统。由于仅是这些质点或块才产生惯性力，故离散系统的运动方程只以这些质点的位移或块的位移和转动作为自由
度。对于大部分质量集中在若干离散点上的结构，这种方法特别有效。 ②广义位移法：假定结构在振动时的位形（偏离平衡位置的位移形态）可用一系列事先规定的容许位移函数fi（它们必须满足支承处的约束条件以及结构内部位移的连续性条件）之和来表示，例如，对于一维结构，它的位形u(x)可以近似地表为： 结构动力学 (1) 式中的qj称为广义坐标,它表示相应位移函数的幅值。这样，离散系统的运动方程就以广义坐标作为自由度。对于质量分布比较均匀，形状规则且边界条件易于处理的结构，这种方法很有效。 ③有限元法：可以看作是分区的瑞利－里兹法，其要点是先把结构划分成适当数量的区域（称为单元），然后对每一单元施行瑞利－里兹法。通常取单元边界上（有时也包括单元内部）若干个几何特征点(例如三角形的顶点、边中点等)处的广义位移qj作为广义坐标，并对每个广义坐标取相应的插值函数作为单元内部的位移函数（或称形状函数）。在这样的数学模型中，要求形状函数的组合在相邻单元的公共边界上满足位移连续条件。一般地说，有限元法是最灵活有效的离散化方法，它提供了既方便又可靠的理想化模型，并特别适合于用电子计算机进行分析，是目前最为流行的方法，已有不少专用的或通用的程序可供结构动力学分析之用。 （4）运动方程 可用三种等价但形式不同的方法建立，即：①利用达朗伯原理引
工业机器人项目申请报告
工业机器人项目 申请报告 规划设计/投资分析/实施方案
工业机器人项目申请报告说明 目前，工业机器人由于下游应用场景日渐清晰，行业得到了快速发展，已然成为机器人市场的主体细分市场。对于中国而言，国内工业机器人行 业发展已走在世界前列，行业发展前景向好也进一步吸引了资本的大量涌入，反过来助推工业机器人行业加速发展。而行业的迅速发展对工业机器 人系统操作员、工业机器人系统运维员等专业人才产生了巨大需求，国内 工业机器人应用人才需求缺口进一步放大。 该工业机器人项目计划总投资14455.23万元，其中：固定资产投资12515.40万元，占项目总投资的86.58%；流动资金1939.83万元，占项目 总投资的13.42%。 达产年营业收入14168.00万元，总成本费用10736.24万元，税金及 附加248.74万元，利润总额3431.76万元，利税总额4153.85万元，税后 净利润2573.82万元，达产年纳税总额1580.03万元；达产年投资利润率23.74%，投资利税率28.74%，投资回报率17.81%，全部投资回收期7.12年，提供就业职位259个。 坚持安全生产的原则。项目承办单位要认真贯彻执行国家有关建设项 目消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护的管理规定，认真贯彻落实 “三同时”原则，项目设计上充分考虑生产设施在上述各方面的投资，务
必做到环境保护、安全生产及消防工作贯穿于项目的设计、建设和投产的 整个过程。 ...... 报告主要内容：项目基本情况、建设背景分析、市场前景分析、产品 规划方案、选址规划、项目工程方案、项目工艺分析、清洁生产和环境保护、项目职业安全管理规划、风险性分析、项目节能概况、实施进度计划、项目投资方案、项目经营效益、总结及建议等。
机械系统动力学讨论课
机械系统动力学讨论课 Prepared on 22 November 2020
机械系统动力学讨论课 指导老师：胡波 小组成员：班级：机电1班 完成时间：2015年7月4日 1 简述所学几种机械系统动力学建模方法的特点和区别 答：数学代码建模。特点：1）、通过数学代码建立模型，适合对模型进行理论分析。2）、它能在同一画面上进行灵活操作，快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语义错误，从而我们加快了修改和调试程序的速度。 实体建模。特点：1）、强大的基于特征的实体建模功能属于用来验证理论的正确性。2）、建立的模型真实可靠，形象生动。3）、使用方便，适合初学者使用。 坐标建模分析。特点：1）、适合用来验证理论的正确性。2）、使用方便，适合初学者使用。 2 机械系统动力学建模过程中，广义坐标应如何选取，对结果有何影响答：1、广义坐标是表示力学体系位置的独立坐标，它的个数是由力学系统的自由度数来确定的，在系统受几何约束的情况下，系统的广义坐标数目与其自由度的数目相等。广义坐标可以是长度、角度、或者用长度的二次方的量。无论是哪种，度必须符合独立的原则，否则计算结果就不准确。例如，选取角度时应该选取运动副的转动角度为广义坐标，而不是与自然坐标的夹角。前一种情况，和simulink是一致的，仿真的结果更加符合理
论结果。后一种情况，在求导的时候，各个坐标都是关联的，求导时容易出错，所以广义坐标的选取很重要。 3 为确保机械系统动力学计算和仿真对比吻合，应注意哪些因素 为确保机械系统动力学计算和仿真对比吻合必须注意以下几点：（1）SolidWorks仿真：保证装配体的三个基准面和某个零件的三个基准面重合，例如，滑道的三个基准面和装配体的三个基准面重合，大多数情况下还带插入一个基准面，配合使其与装配体的基准面重合；注意各个数据单位的转换，例如，弹性系数在SolidWorks中的单位是N/mm；通过计算，选择合适的参数，例如，阻尼的大小、弹簧的长度、受迫振动的频率、幅值等等；选择合适的初始位置，有时候初始位置选择的不合理，会给计算，MATLAB的仿真带来很大麻烦。 （2）MATLAB仿真：合理的选择各个模块，根据设计原则，选择所要要的块；注意body模块中的坐标填写；同时body质量也要和SolidWorks中的质量一致； （3）MATLAB编程：运用合理的方法推导出正确的运动方程，质量，刚度系数，阻尼等各个参数都必须与上述参数相一致，另外，要特别注意，最终结果中未知参数是根据初始条件计算的。初始条件必须带入最终结果。 4 结合所做三级项目谈谈弹性系统参数(质量，刚度系数，阻尼等)对机械系统的影响。 质量会影响振动系统的振动频率，质量越大，振动频率越低，但他不影响幅值；刚度系数也会影响振动频率，刚度系数越大，振动频率越高；阻尼越大，振动系统会越快达到平稳或静止。
工作报告之机器人设计开题报告
机器人设计开题报告 【篇一：搬运机器人毕业设计开题报告】 广东技术师范学院 毕业设计（论文）开题报告 题目4-dof搬运机器人的结构设计 专业名称飞行器动力工程 班级学号 学生姓名 指导教师 填表日期2013 年 10月 28 日 一、选题的依据及意义： 传统的工业机器人常用于搬运、喷漆、焊接和装配工作。工业现场 的很多重体力劳动必将由机器代替,这一方面可以减轻工人的劳动强度,另一方面可以大大提高劳动生产率。搬运机器人是可以进行自动 化搬运作业的工业机器人。最早的搬运机器人出现在1960年的美国，versatran和unimate两种机器人首次用于搬运作业。搬运作业是 指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。搬运机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的 工件搬运工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用 的搬运机器人逾10万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化 生产线、自动装配流水线、码垛搬运、集装箱等的自动搬运。部分 发达国家已制定出人工搬运的最大限度，超过限度的必须由搬运机 器人来完成。搬运机器人是近代自动控制领域出现的一项高新技术，涉及到了力学，机械学，电器液压气压技术，自动控制技术，传感 器技术，单片机技术和计算机技术等学科领域，已成为现代机械制 造生产体系中的一项重要组成部分。它的优点是可以通过编程完成 各种预期的任务，在自身结构和性能上有了人和机器的各自优势， 尤其体现出了人工智能和适应性。 应用搬运机器人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由 于应用搬运机械人可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。 因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都有搬运机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工 作生产。
机械设计读书报告
机械设计读书报告 机械设计理论与方法的发展历程、研究现状和未来趋势 机械设计是机械产品开发设计的一个重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要因素，机械设计的过程实际上就是如何实现机械设计理论的过程。从黄帝的指南车，天工开物中记载的一个个灵巧的机械，到今天的火星探测车，无一不包含机械设计理论的成果。理论是工程现象不断升华和总结的内在规律和本质，现代机械设计理论是对现代机械产品原理和机理的科学总结，而现代机械设计方法是使现代机械产品满足以及判断现代机械产品是否满足设计原则的依据。现代机械设计方法是基于现代机械设计理论形成的，现代机械设 计理论是现代机械设计的基础与核心，而现代机械设计方法仅仅是现代机械设计的手段和目的。因此，掌握机械设计理论的程度将直接反映机械设计的水平。现代机械设计理论与方法是相对于传统设计理论与方法而言的。随着社会的发展，人们生活水平不断提高，社会对机械产品提出了越来越高的要求，这就使得机械设计的理论和方法不断向前推进，同时，科学技术的不断进步，也为现代机械设计的理论和方法提供了手段。设计方法的发展进程可划分为:?从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段?由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械设计?第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段。 今天，机械设计学已成为研究机械产品设计理论、设计方法和设计技术的一门学科。它以为发明创新机械提供正确有效理论和方法的机械学、为机械稳定、安静运转提供设计计算方法的机械振动学，保证机械设备安全可靠地运行的机械结构强度学，延长机器寿命、降低能量消耗的摩擦学等学科为基础，探索设计过程本身的一般理论、方法和技术以及设计过程的科学进程和规律。随着以微电子技术为代表的新技术革命浪潮，推动机械科学向新的境界发展，有如给它注入新的血液、新的