机械设计中的可重构与模块化设计
可重构模块化教学机器人之机身设计
１ ．可 重 构 模 块 化 教 学 机 器 人 的
研 发 目的 和 整 体 构 想
１１ 模块式结构。为了达 到培养综合 素质 的能 ．
力 ， 学机器 人 的结 构要 具有 开放 性 的特点 ， 就是 说 教 也 教 学机 器人会 被 设 计 成模 块 式 的结 构 ， 以便 于 自由组
机器人技 术是一 门综合 了多种 学科最新研 究成 合。在使用教学机器人进行教学 的过程 中， 教学机器 果， 集中了大量的智力和资金， 对各个技术领域和社会 人是一些分散 的模块， 由学生 自 行组合 而成为不 同结 经济生活具有广泛影响和巨大效益的高新技术 ， 是当 构的机器人。另外 ， 从控制系统来说 ， 机器人的控制系 今科学技术发展最为活跃的一个领域。 统也是一种开放式的结构 ， 每个控制模块完成机器人 我 国 的机 器 人是 从 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 开 始 研 发 的 。 的一个 机构控 制 。
一
种新 型 的用 于教学 的机 器人 。这 种用 于教学 的机 器
１４ 双型 机 身 。机 器 人 的机 身 设 有 移 动 副 和 转 ＿
人， 是一 个模块 化 的 、 可重 组 的机器 人 。它 能让 学 生 通 动 副 。它 们之 间 的互 相组合 可 以变 换 成无 数 种机 器 人
的理解 ， 能激发 学生对 机器 人 的研 究产 生 兴趣 ， 而 用两种 常用 的机器 人夹 持器 。 还 进 唤起学 生 的创 造力 和想象 力 。 同时 ， 我们 估计 ， 开发 这 １７ 配置 控 制 器 。机 器 人 的每 个 关 节 都 是 一 台 ＿
样一种能 够适应 教学 的新产 品， 具有 广 阔 的市 场 独 立 的伺 服控 制 单 元 ， 产 品设 计 过 程 中将 机 器 人 的 将 在 前景 。 每个单元设计成一个标准的控制单元 ， 功能包括与上 我们对可重构模块化教学机器人的整体设计构想 位机进行数据通信单元 、 动控制单元 、 运 运动驱 动单 是这样 的 ： 元、 位置检测单元和转速检测单元等。
可重构机器人体系结构及模块化控制系统的实现
（ ａ ｕ ｔ ｃ ｏ ｌ Ｊ ｔｅＣ ｉｅｅＡｃ ｄ ｍｙ ｏ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｂｅｊ ｎ１ ０ ３ Ｇｒ ｄ ａ ｅＳ ｈ ｏ ｈ ｈ ｎ ｓ ａ ｅ ｆ ｃｅ ｃｓ ｏ ｉｉ ０ ９，Ｃｈ ｎ ０ ｉａ）
Ａｃ ｏｒ ｉ ｇ ｔ ｈｅ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆｔ ｃ ｎｉｍ ｎｄ ｍ ｏ ｉ ｃ ｄ ｎ ｏ ｔ ｈａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓｏ ｈｅ ｍｅ ｈａ ｓ ａ ｔｏｎ，ｂａ ｅ ｓ ｄ ｏｎ ＣＡＮ ｎ ｉ ｔ ｉ ｕｔ ｄ ｃ ｔ ｏ ｌ ｒ ｈｅ ａ ｄ ｄ ｓｒ ｂ ｅ ｏｎ ｒ ｌｅ ，ｔ
。 中 国科 学 院 研 究 生 院 （ 北京
摘要
本 文提 出 了一 种 适 用 于新 型 可 重 构 星 球 机 器 人 的 模 块 化 控 制 系 统 ， 据 机 构 和 运 动 特 性 ， 于 Ｃ 根 基 ＡＮ 总线 和 分 布 式 控 制
器 技 术 ， 系 统 结 构 和 功 能 分 解 成 不 同 模 块 由各 自的 控 制 器 独 立 执 行 ， 立 具 有 任 务 层 和 运 动层 的 分 层 次 控 制 结 构 ， 现 了组 将 建 实
Ｗ ａ ｉ ｈｕ 。 ｎｇ Ｍ ｎｇ ｉ・ Ｍ ａ Ｓｈｕｇ ｎ ・ ｅ ＬｉＢｉ ｎ Ｗ ａ ｅ ｈａ ｎｇ Ｙｕ ｃ ｏ
（ ｂ ｔｃ ａ ｏ ａｏ ｙ，Ｓ ｅ ｙ ｎ ｎ ｔｔｔ ｆ Ａｕｏ ｔｏ ｆ Ｃｈ ｎ ｓ ａ ｅ Ｊ Ｓ ｉｎ ｅ ，Ｓ ｅ ｙ ｎ １ ０ ６，Ｃｈｎ ） Ｒｏ ｏｉｓＬ ｂ ｒ ｔ ｒ ｈ ｎ ａ ｇ Ｉ ｓｉｕｅｏ ｔｍａ ｉｎ ｏ ｉｅｅＡｃ ｄ ｍｙ ｏ ｃｅ ｃｓ ｈ ｎ ａ ｇ１ ０ １ ｉ ａ
可重构模块化机床的集成设计
（ ｅｏａ ｔａ ａｄＡ ｔ ｎ ｕ ｃｌ ａ ｕ ｃｕｉｇＥ ｇ ｅｒ ｇＤ ｐｒ ｎ ｆ Ａ ｒ ｕｉ ｌ ｎ ｓ ａｔ ａ Ｍ ｆ ｔ ｎ ｎｉ ｅｉ ｅａｔ ｔ ｎ ｃ ｏ ｒ ｉ ｎ ａ ｒ ｎ ｎ ｍｅ ｏ Ｎ ｒ ｗ ｓ ｒ Ｐ ｌｅｈ ｉ ｎｖｒ ｔ， ｉ １０ ２ ｏｔ ｅｔ ｏ ｔ ｎｃ Ｕ ｉｅ ｉ Ｘ ’ ７ ７ ） ｈ ｅ ｎ ｙｃ ａ ｌ ｓｙ ｎ ａ ０
ｌ ｅ ａ ￣ Ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｒｅ ｏ ｆｇ ｒ ｌ ｏ ｌ ｒ Ｍ ａ ｈ ｎ ｏ ｓ ｎｔｇｒ ｔ ｓｇ ｏ ｃ ｎ ｕ ａｂ ｅ Ｍ ｄｕ ａ ｃ ｉ ｅ Ｔｏ ｌ ｉ
Ｃａ ｏ ｇ ａ ｉＺ ｎ ｙ ｎ，Ｙａ ｇ Ｘｕ ｏ ｇ， Ｙａ ｎ ｉ ｎ ｄｎ ｈ Ｘｉｍ ｎ
ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｃ ｐｕ ｌ ｅ ｉｎ ｏ ｃ ｈｓ ａ ｅ ，ｗ ｒｓ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｓ ｆＲ ＭＭＴ，ａ ｄ ｒ ａｉ ｅｒｖ ｒ ｕ ｏｓｂｅ ｒ ｃ ｎｌｕ ａｉｎ ｓｅ ａ ｉｓ ｉ ｒ ｃｐ ｅ ａ ｄ ｇ ｎ ｌ ｚ ｔ ｉ ａ ｉ ｓ ｐ ｓ ｉｌ ｅ ｏ ｔ ｒ ｔ ｃ ｎ ｒ ｎ ｐ ｉ ｉ ｌ ．Ｗｅ ａｓ ｒｓ ｎ ｅ ｅ ｅｈ ｏ ｇ ｏ ｏ ｎ ｌ ｐｅ ｅ ｔｔ ｏ ｈ ｉｔｇ ａｅ ｅ ｉ ｅ ｏ ｒＲｃ ｎｅｒｔ ｄ ｓ ｄ ｎ ｇ ｍ ｔ ｄ ｆ ＭＭＴ，ｗ ｉ ｈ ｉ ｃ ｎ ｕ ｒｎ ｅ ｉ ｒｃ ｍ ｏ ｅ ｔｍｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｅｒｃ ｎｒ ｌ ｒｏ ＭＭＴ．Ｓｍｕ ａｉｎ ｓｕ ｙ ｉｄｃ ｔｓ ｈ ｏ ｈ ｃ ｓ ｏ ｃ ｒｅ ｔ ｓ ｆ ｏ ｐ ｎ ｎ ｄ ｌ ｉ ｏ ｔ ｌ ｆＲｃ ｄ ｇ ｏ ｎ ｎ ｈ ｏｅ ｉ ｌｔ ｔｄ ｎ ｉａｅ ｏ ｔａ ｎｅ ｒｔ ｄ ｄ ｉ ｔｏ ｒＲｃ ｈ ｔｉｔｇ ａｅ ｅ ｇ ｍ ｈ ｄ ｆ ＭＭＴ ｉ ａ ｆａ ｉ ｌ ｍｅ ｏ ｏｏ ｙ ｏ ｅ ｉｎｎ ｃ Ｔ， ｓｎ ｅ ｏ ｓ ｅ ｓ ｅ ｂ ｔ ｄ ｌｇ ｄ ｇ ｉ ｇ Ｒ ＭＭ ｈ ｆ ｓ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｒ ｃ ｎ ｇ ｒｂ ｅ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｇ ｓ ｓ ｍ ； Ｒ ｃ ｎ ｇ ｒｂ ｅ ｍｏ ｕａ ｃ ｎ ｏ ｌ ； Ｉ ｔｇ ａｅ ｅ ｉ ｙ ｒｓ ｅ ｏ ｆ ｕ ａ ｌ ｎ ｃ ｕｉ ｙ ｔ ｉ ｆ ｎ ｅ ｅｏ ｆ ｕａ ｌ ｉ ｄ ｒｍ ｈ ｅ ｔ ｓ ｌ ａ ｉ ｎｅ ｒｔｄ ｄ ｓ ｎ ｇ
基于模块化设计方法实现FPGA动态部分重构汇总
基于模块化设计方法实现FPGA动态部分重构动态部分重构可以通过两种方法实现：基于模块化设计方法(Module-BasedParTIalReconfiguration)和基于差别的设计方法(Difference-BasedPartialReconfiguration)，本文以基于模块化设计为例说明实现部分重构的方法。
1FPGA配置原理简介本文针对Xilinx公司的FPGA进行研究，支持模块化动态部分重构的器件族有Virtex/-II/-E和Virtex-IIPro。
Xilinx公司FPGA是基于SRAM工艺的，包括配置逻辑块(CLBs)，输入输出块(IOBs)，块RAMs，时钟资源和动态部分重构可以通过两种方法实现：基于模块化设计方法(Module-Based ParTIal Reconfiguration)和基于差别的设计方法(Difference-Based Partial Reconfiguration)，本文以基于模块化设计为例说明实现部分重构的方法。
1 FPGA配置原理简介本文针对Xilinx公司的FPGA进行研究，支持模块化动态部分重构的器件族有Virtex/-II/-E和Virtex-II Pro。
Xilinx公司FPGA是基于SRAM工艺的，包括配置逻辑块(CLBs)，输入输出块(IOBs)，块RAMs，时钟资源和编程布线等资源[2]。
CLBs是构造用户所需逻辑的功能单元，IOBs提供封装引腿与内部信号引线的接口。
可编程互连资源提供布线通道连接可配置元件的输入和输出到相应的网络。
存储在内部配置存储器单元中的数值决定了FPGA实现的逻辑功能和互接方式。
Virtex FPGA的配置存储器是由配置列(Configuration Columns)组成的，这些配置列以垂直阵列的方式排列，如图1给出了Virtex-E XCV600E器件的配置列构成图。
配置存储器可分为五种配置列：Center 列包含四个全局时钟的配置信息;两个IOB 列存储位于器件左边和右边所有IOBs的配置信息;CLB列存储FPGA基本逻辑功能的配置信息;Block SelectRAM Content列存储内部块RAM的配置信息;Block SelectRAM Interconnect列存储内部块RAM间互联的配置信息[3]。
可重构机器人手指关节的设计与优化
可重构机器人手指关节的设计与优化近年来，随着机器人技术的不断进步和应用领域的拓展，人们对可重构机器人的需求与日俱增。
可重构机器人具有模块化结构，能够根据任务需求进行灵活组合和调整。
在可重构机器人的构成部件中，手指关节起着至关重要的作用，其设计与优化具有重要的理论和实践意义。
首先，手指关节的设计需要兼顾机械结构和运动控制。
在机械结构方面，传统的手指关节采用单一的驱动方式，如电机驱动或气动驱动。
然而，这种设计存在一些局限性，如电机驱动的手指关节在运动过程中容易出现抖动现象，气动驱动的手指关节受到压力控制的限制。
为了解决这些问题，一种可行的设计方案是采用多关节驱动的机械结构，通过合理配置关节和实现关节之间的协调运动，提高手指关节的稳定性和精确性。
其次，手指关节的优化需要考虑运动学模型和力学性能。
运动学模型是描述手指关节运动规律的数学模型，通过研究手指关节的转动轴、位移和速度等参数，可以实现对手指关节运动的精确控制。
力学性能涉及手指关节的承载能力和抗冲击性能等方面，既要保证手指关节能够承受较大的载荷，又要保证在受到冲击时不易损坏。
为了实现手指关节的优化设计，可以借助仿生学的原理和方法，模拟人体手指的结构和运动特点，从而提高机器人手指关节的性能。
此外，手指关节的设计和优化还需要考虑与人工智能的集成。
当前，人工智能技术在机器人领域得到了广泛应用，能够实现机器人的自主感知、决策和行动能力。
将人工智能技术与机器人手指关节的设计和优化相结合，可以实现更高水平的智能化操作。
例如，通过深度学习算法训练机器人手指关节的运动模式，使其能够自动适应不同的任务需求，并根据实时反馈信息进行调整和改进。
这种智能化设计可以大大提高机器人的生产效率和操作精度。
最后，可重构机器人手指关节的设计与优化还需要考虑工程实施的可行性和经济性。
在实际应用中，手指关节的设计和优化必须考虑到制造成本、维修成本和可持续性等因素。
因此，合理选择材料、采用成熟的制造工艺和优化的控制策略，对于提高手指关节的可靠性和经济性至关重要。
自适应夹具原理
自适应夹具原理一、简介自适应夹具是一种能够自动适应不同尺寸和形状的工件的夹具系统。
它能够提高生产效率，降低人为误差，并提高产品质量。
本文档将详细介绍自适应夹具的原理、工作方式、设计原则以及应用领域。
二、原理1.感知与识别：自适应夹具配备有传感器和识别系统，能够感知工件的尺寸、形状和位置。
这通常通过光学、电磁感应或其它传感器技术实现。
2.动态调整：根据感知到的工件信息，夹具能够动态调整自身结构，以适应不同工件。
这包括调整夹具的力度、位置和角度。
3.适应性：自适应夹具具有自我适应能力，能够在不同工件间快速切换，无需人工干预。
这种适应性源于夹具的模块化设计和可重构结构。
三、工作方式自适应夹具通常由多个模块组成，每个模块具有独立运动能力。
在加工开始时，传感器会检测工件的位置和尺寸，然后根据这些信息调整各个模块的位置和力度，以实现最佳的固定效果。
在整个加工过程中，传感器会持续监测工件的位置和形状变化，并相应地调整夹具。
四、设计原则1.模块化：夹具应设计为模块化结构，以便于更换和升级。
2.可重构：夹具应具有可重构性，以适应不同尺寸和形状的工件。
3.动态调整：传感器和控制系统应能够快速响应工件的变化，并相应地调整夹具。
4.安全性：夹具应具备安全防护措施，以防止意外伤害的发生。
五、应用领域自适应夹具适用于各种生产领域，包括但不限于：1.汽车制造：用于制造过程中的高精度装配和焊接。
2.电子制造：用于精密部件的组装和测试。
3.模具制造：用于快速原型制造和模具调整。
4.航天航空：用于零部件的加工和装配。
5.其它制造业：包括机械制造、五金加工等。
六、优势与局限性优势：1.高精度：由于自适应夹具能够自动适应不同工件，因此能够实现高精度生产。
2.降低误差：由于无需人工调整夹具，因此可以降低人为误差。
3.提高效率：由于生产过程自动化程度高，因此可以提高生产效率。
局限性：1.成本较高：自适应夹具通常比传统夹具成本更高。
2.技术要求：使用自适应夹具需要一定的技术培训和实践经验。
工业机器人手臂设计
目录目录 (2)摘要 (1)第一章绪论 (2)1.1引言 (2)1.2 工业机器人的含义及技术概述 (3)1.3 工业机器人的组成 (4)1.4 工业机器人的发展及国内外发展趋势 (5)第二章工业机器人的设计 (10)2.1 机械手的设计方法 (10)2.1.1 机械手的选择与分析 (10)2.1.2 直角坐标机器人的设计方法 (11)2.2 机械手的结构设计 (15)2.2.1 机器人的总体设计 (15)2.2.2 机械手的臂部设计 (16)2.3 SC900三轴伺服驱动机器人机构的特点 (17)第三章工业机器人的运动系统分析 (19)3.1 工业机器人的运动系统分析 (19)3.1.1机器人的运动概述 (19)3.2 工业机器人运动控制 (20)3.1.2 机器人的驱动方式 (20)第四章SC900三轴伺服驱动机器人典型零件的设计 (22)4.1 伺服电机的选择 (22)4.2 减速机的选择 (24)4.3 齿轮齿条的选择 (24)4.4导轨的选择 (25)图4-3.3 ABBA直线电机BRH20A型号的导轨 (28)第五章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)摘要我国的工业机器人研制虽然起步晚，但是有着广大的市场潜力，有着众多的人才和资源基础。
在十一五规划纲要等国家政策的鼓励支持下，在市场经济和国际竞争愈演愈烈的未来，我们一定能够完全自主制造出自己的工业机器人，并且将工业机器人推广应用到制造与非制造等广大的行业中，提高我国劳动力成本，提高我国企业的生产效率和国际竞争力，从整体上提高我国社会生产的安全高效，为实现伟大祖国的复兴贡献力量。
在当今大规模制造业中，机器人正在慢慢取代人们去完成一些高强度、高危险的工作。
机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。
工业机器人一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能系统组成。
本文简要介绍了工业机器人的概念,设计和发展历程，机械手的结构设计和直角坐标机器人的设计方法，以及工业机器人的机械系统设计，除此之外本文还对机械手进行了总体设计方案，确定了工业机器人手臂的坐标形式和自由度，以及机械手的技术参数。
基于虚拟样机的可重构模块化机器人动力学分析
（ Ｓｈｏ ｏ Ｍ ｃａｉ ｌ ｎｉ ｅｎ ｄＡ ｔ ａｏ ， ｏ ｈａｔｎＵ ｉ ｒ ｔ， ｈｎａｇ ０ ４ Ｃ Ｎ ￣ ｃｏｌ ｆ ｅｈｎ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｎ ｕ ｍ ｔｎ Ｎ ｒ ｅｓ ｒ ｎ ｅ ｉ Ｓｅｙｎ １ ０ ， Ｈ ； ） ｃ ｎ ｉ ａ ｏ ｉ ｔ ｅ ｖ ｓｙ １０ （ Ｓ ｔ Ｋ ｙ ａｏ ｔｙｏ Ｒ ｂｔｓＳｅｙｎ １０４ Ｃ Ｎ） ￣ ｔ ｅ ｅ Ｌｂｒ ｏ ｏｏｃ ， ｎａｇ１００ ， Ｈ ）ａ ａｒ ｆ ｉ ｈ
的条 件下 ， 实现 以 Ｘ ＝４０ｍ Ｙ ：２０ｍ Ｚ ＝６０ ｏ ０ ｍ，ｏ ５ ｍ， ０ ５ ｍ ， ｍ 为圆心 ， Ｘ ＝ ０ ｍ， 在 ｏ ４０ｍ 的平面内以 １０ｍ ０ ｍ为半
径的圆形轨迹运动 ， 并且要求末端执行器的夹持器保
持水 平 ， 即末端 姿态矩 阵 Ｒ始终 为 ：
摘 要 ： 据给定 的工作 任务 分析确 定可 重构模块 化 机器 人 的构型 后 。 根 进行 机器 人 的轨 迹 规 划和 变量 求解 ； 然 后采 用牛顿 一 欧拉 方法 ， 并借助 ＭＡＴ ＡＢ软 件 设计 用 户界 面 计 算和 导 出各 个关 节 模块 的 实 时控 Ｌ
制变量 值的 文件 ， 将其 导入 Ａ Ａ 并 Ｄ ＭＳ软件 中进行 动 力学分析 和仿真 。 关键 词 ： 重构 可 模块化 机器 人 动力学 分析 中图分 类号 ： Ｈｌ ２ Ｔ ｌ 文献标 识码 ： Ａ
的系统动力学方程 ， 而且还能获得显式结构 ； 牛顿 一 欧 拉方 法是基 于运 动坐标 系和达 朗 贝尔 原理 建立 系统动
『ｏ ］ ０ Ｒ ｌｏ １ ＝ ０ Ｉ 】 ０ ０ｊ
一
（） １
力学方程的， 它没有多余的信息， 而且计算速度快 。本 文采用 牛顿 一 欧拉 方 法 ， 以使 可重 构 模 块 化 机 器 人 可
移动机器人控制器的模块化设计
层 ，它 伍贵调度机 器人包括 行走 系统在 内的各 个组成 单
元 它 ¨ 以 采 用 单 片 机 、Ｄ Ｐ等 处 理 器 实 现 ，也 可 以部 讣 Ｓ 或 令 部 地 采 用 Ｐ 机 来 实 现 ．并 通 过 串 １ 、 Ｌ Ｂ、 总 线 ｃ ２ ｆ Ｓ
的质量 好坏 直接关系到 机器 ＾时行走质馈，同ｎ 寸，它也是 设计要求最 离 任 务最重 上作最频繁 、安时 胜最强 的一
层＋机器 人行 走控制 系统 中的其悼控制 作椰是在这一层
ｆ 完成的。它 的任务是撤据接 收到的动作指令 。生成 速 ｝ Ｊ
度 崭 对 应 的 具 有 一定 占空 比 的 Ｐ ｌ ＷＭ 咏 冲 信 号 ． 控 制 电机 以 一 的 速 度 科 谜 悭 进 行 旋 转 ． 同 １ ．电 机 ｌ 增 址 武 定 埘 正 经 光 ｆ 码 器 等 瞳 慢 传 感 器将 电 机 的 实 陌 转 速 宴 叫地 反 馈 回 ｂ编 执 补 层 ， 执 仃 接 再 根 据 反 馈 信 息 实 时 ，从 而节 省 机 时 。
而 对 于 当 前 速 度 期 望 值 ，计 算 模 块 和 比较 调 节 模 块 ，
一
３执 行 层 的设 计
（ ）执 行 层 的结 构 分 析 １ 如 前 所 述 ，执 行 层 是 行 走 控 制 器 中最 为 重 要 的 环 节 ， 也 是实 现 可 重构 性 设 计 的 关 键 。之 前 的一 些 设 计 中 ，往 往 把 执 行 层 和 管 理 层 混 为 一 谈 ，而 导 致 执 行 层 丧 失 了原 有 的
控甚下逃 的任 丹进秆劬作分解 ，生戚 一连 串的动作指 令 同时 ．管 理层也负责控制行走驱 动之外 的就它机 关单 元 ． 如定位 系统 ，测唏系统等 管理层根据 矮怔务轻重， ・ 般
可重构制造单元控制系统设计_张友良
可重构制造单元控制系统设计张友良,徐骏善,汪惠芬(南京理工大学机械工程学院,江苏南京 210094)摘要:网络化制造将是信息时代的主要生产模式,制造系统可重构是网络化制造的关键单元技术。
在分析了网络化制造环境对可重构制造系统体系结构要求的基础上,提出了一种支持制造系统可重构的单元控制器设计方案,并详细介绍了该控制器的软件框架结构、功能模块和实现技术。
关键词:网络化制造;可重构制造单元;组件中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9483(2001)06-0011-03Design of Control System of Reconfigurable Manufacturing C ellZHANG You -liang ,XU Jun -shan ,WANG H ui -fen(N anjing University of Science &T echnology ,Jiangsu Nanjing ,210094,China )A bstract :Netwo rked manufacturing will be the main paradigm in information age .Reco nfiguration of manufacturing resource is the key element technology of ne tw orked manufacturing .Based on requirements analyzing of architecture of reconfigurable manufactur -ing sy stem in this environment ,the paper puts forward a design scheme of reconfigurable manufacturing cell controller supporting rapid reconfig uration of manufacturing resource .It gives the detail about the sof tw are frame ,functio n module and implementing technology of this controller .Key words :N etworked M anufacturing ;Reconfigurable M anufacturing Cell ;Component 1 制造单元重构问题的提出在网络化制造环境下,制造系统如何快速、敏捷、柔性地响应市场的需求,成为提高企业竞争力的关键技术之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械设计中的可重构与模块化设计机械设计是一门重要的工程学科，它涉及到各种机械设备的设计、制造和维护等方面。
在机械设计过程中，可重构与模块化设计是两个非常关键的概念。
本文将分别介绍可重构与模块化设计，并探讨它们在机械设计中的应用。
1. 可重构设计
可重构设计是指设计师能够根据需求快速、灵活地对机械系统进行修改和调整的能力。
这方面的设计方法通常利用先进的计算机辅助设计(CAD)工具。
通过CAD软件，设计师可以方便地改变机械系统的结构、尺寸和参数等各个方面。
这样一来，设计师能够更快地响应用户需求，降低开发成本，提高产品质量。
以汽车设计为例，传统的汽车设计需要大量的实物样机和试验来验证设计的可行性。
而采用可重构设计的方式，汽车厂商可以通过CAD 软件在虚拟环境中进行各种修改和调整，无需制造实物样机。
这种虚拟设计的方法，可以大大缩短汽车研发周期，提高产品的竞争力。
2. 模块化设计
模块化设计是指将机械系统划分为各个互相独立的模块，每个模块都具有特定的功能和接口。
这种设计方法使得不同模块之间可以进行独立的设计、制造和维护，从而简化了整个系统的复杂性。
同时，模块化设计也使得不同模块之间可以替换和组合，以实现灵活的功能扩展和应用适应。
模块化设计在机械设计中具有很大的优势。
它使得设计师可以更加
专注于单个模块的设计，而无需考虑整个系统的复杂性。
这样一来，
设计师可以更加高效地工作，并且有更大的创作自由度。
同时，在制
造和维护阶段，模块化设计也可以减少停机时间和维修成本。
以机床设计为例，传统的机床设计通常会将所有功能集中在一个机
床上。
这样一来，机床的复杂度会大大增加，制造和维护也会变得非
常困难。
而采用模块化设计的方式，设计师可以将不同的功能划分为
独立的模块，比如进给模块、主轴模块、刀具模块等。
这样一来，设
计师可以更加灵活地组合这些模块，以满足不同用户的需求。
综上所述，可重构与模块化设计是机械设计领域中的两个重要概念。
它们可以提高设计的灵活性和效率，降低产品的开发成本，提高产品
质量。
在未来的机械设计中，可重构与模块化设计的应用将会更加广泛，并且将会有更多的创新和发展。