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柔性设计——柔性机构的分析与综合

样章
作者：
于靖军 毕树生 裴旭 赵宏哲 宗光华
定价：
99.00 元
版面字数：
760千字
开本：
16开
装帧形式：
精装
版次：
1
最新版次
印刷时间：
2026年
ISBN：
978-7-04-048777-0
物料号：
48777-00
出版时间：
2018-01-19
读者对象：
学术著作
一级分类：
自然科学
二级分类：
机械工程
三级分类：
机械设计及理论
暂无
  • 目录
    • 前辅文
      • 第一篇 分析建模
        • 第1章 绪论
          • 1.1历史沿革
            • 1.2柔性机构的优缺点
              • 1.3柔性机构的应用
                • 1.3.1柔性机构与精密工程
                  • 1.3.2柔性机构与仿生机器人
                    • 1.3.3柔性智能结构
                      • 1.3.4几种颇具应用前景的新型柔性机构
                      • 1.4分析与综合方法概述
                        • 1.5本书内容
                          • 参考文献
                          • 第2章 基本概念
                            • 2.1柔性单元、柔性铰链、柔性机构与柔性模块
                              • 2.1.1柔性单元
                                • 2.1.2柔性铰链
                                  • 2.1.3柔性机构
                                    • 2.1.4柔性模块
                                      • 2.1.5典型的柔性系统——柔性工作台
                                      • 2.2线性变形与非线性变形
                                        • 2.3行程与载荷
                                          • 2.4强度与应力
                                            • 2.5刚度与柔度
                                              • 2.6自由度与约束
                                                • 2.7精度: 轴漂与寄生运动
                                                  • 2.8材料选择
                                                    • 2.9加工方法概述
                                                      • 参考文献
                                                      • 第3章 柔性单元的柔度建模
                                                        • 3.1小变形条件下柔性梁的一般力学模型
                                                          • 3.1.1均质梁
                                                            • 3.1.2变截面梁
                                                            • 3.2基于旋量理论的柔度建模
                                                              • 3.2.1Von Mises 的梁变形理论
                                                                • 3.2.2柔度的坐标变换
                                                                • 3.3大变形柔性单元的伪刚体模型
                                                                  • 3.3.1经典伪刚体模型
                                                                    • 3.3.2基于瞬心概念的簧片伪刚体模型
                                                                    • 3.4大变形柔性单元的约束模型
                                                                      • 3.4.1Awtar 模型
                                                                        • 3.4.2改进的Awtar 模型
                                                                          • 3.4.3簧片的特性评估
                                                                            • 3.4.4模型验证
                                                                            • 3.5有关柔度概念的分类思考
                                                                              • 3.6本章小结
                                                                                • 参考文献
                                                                                • 第4章 柔性模块的建模与性能评价
                                                                                  • 4.1主要性能参数
                                                                                    • 4.2基于旋量理论的柔度建模与性能评价
                                                                                      • 4.2.1全局柔度矩阵的建模公式
                                                                                        • 4.2.2实例分析
                                                                                        • 4.3等效伪刚体建模与性能评价
                                                                                          • 4.3.1平行双簧片型柔性模块
                                                                                            • 4.3.2LITFP
                                                                                              • 4.3.3交叉簧片型柔性铰链
                                                                                                • 4.3.4车轮形柔性铰链
                                                                                                  • 4.3.5蝶形柔性铰链
                                                                                                  • 4.4基于梁约束模型的柔性模块性能分析与评价
                                                                                                    • 4.4.1建模
                                                                                                      • 4.4.2特性分析
                                                                                                        • 4.4.3设计实例: 高精度、常值刚度的柔性铰链设计
                                                                                                        • 4.5本章小结
                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                          • 第5章 柔性机构的主运动与寄生运动分析
                                                                                                            • 5.1柔性单元的等效自由度与约束模型
                                                                                                              • 5.2基于图谱法的自由度与过约束分析
                                                                                                                • 5.2.1一般分析方法
                                                                                                                  • 5.2.2柔性机构中的冗余约束
                                                                                                                    • 5.2.3一种用于验证自由度分析结果的模块化、可重构柔性教具
                                                                                                                    • 5.3基于特征柔度矩阵的自由度分析
                                                                                                                      • 5.3.1一般分析方法
                                                                                                                        • 5.3.2实例分析
                                                                                                                        • 5.4柔性机构的寄生运动分析
                                                                                                                          • 5.4.1梯形柔性模块
                                                                                                                            • 5.4.2平行双簧片型柔性模块
                                                                                                                            • 5.5本章小结
                                                                                                                              • 参考文献
                                                                                                                              • 第6章 柔性机构动力学基础
                                                                                                                                • 6.1柔性动力学建模方法简介
                                                                                                                                  • 6.2单自由度柔性机构的动力学建模
                                                                                                                                    • 6.2.1基于集中参数法的柔性机构动力学建模
                                                                                                                                      • 6.2.2基于瞬心的大行程柔性铰链动力学建模
                                                                                                                                        • 6.2.3基于梁约束模型的大行程柔性铰链动力学建模
                                                                                                                                          • 6.2.43 种动力学建模方法的有限元模态验证与对比
                                                                                                                                          • 6.3多自由度柔性机构的动力学建模
                                                                                                                                            • 6.3.1简化模型
                                                                                                                                              • 6.3.2考虑阻尼的动力学建模
                                                                                                                                              • 6.4柔性动力学实验
                                                                                                                                                • 6.4.1基本原理
                                                                                                                                                  • 6.4.2实验设备与方案
                                                                                                                                                    • 6.4.3实验过程与结果分析
                                                                                                                                                    • 6.5本章小结
                                                                                                                                                      • 参考文献
                                                                                                                                                    • 第二篇 设计综合
                                                                                                                                                      • 第7章 图谱化构型综合
                                                                                                                                                        • 7.1图谱化构型综合的基本思路
                                                                                                                                                          • 7.2子空间
                                                                                                                                                            • 7.2.1同维子空间
                                                                                                                                                              • 7.2.2约束空间的分解
                                                                                                                                                              • 7.3常见柔性铰链及柔性机构的分类综合
                                                                                                                                                                • 7.3.1柔性铰链的分类与枚举
                                                                                                                                                                  • 7.3.2常用的多轴柔性机构
                                                                                                                                                                  • 7.4多轴柔性机构的图谱化构型综合
                                                                                                                                                                    • 7.4.1并联式柔性机构的图谱化构型综合
                                                                                                                                                                      • 7.4.2串/混联式柔性机构的构型综合
                                                                                                                                                                      • 7.5并/混联柔性机构构型综合的深层考虑
                                                                                                                                                                        • 7.5.1简单全并联的实现条件
                                                                                                                                                                          • 7.5.2柔性机构的串/混联实现
                                                                                                                                                                          • 7.6柔性机构的驱动空间
                                                                                                                                                                            • 7.7本章小结
                                                                                                                                                                              • 参考文献
                                                                                                                                                                              • 第8章 参数化刚度综合
                                                                                                                                                                                • 8.1刚度与自由度之间的映射关系
                                                                                                                                                                                  • 8.1.1基本思想
                                                                                                                                                                                    • 8.1.2柔性单元结构参数对自由度的影响
                                                                                                                                                                                    • 8.2刚度综合流程
                                                                                                                                                                                      • 8.3综合实例
                                                                                                                                                                                        • 8.3.1串联式柔性机构
                                                                                                                                                                                          • 8.3.2并联式柔性机构
                                                                                                                                                                                            • 8.3.3混联式柔性机构
                                                                                                                                                                                              • 8.3.4仿真验证
                                                                                                                                                                                              • 8.4应用实例: 一种2--DOF 重力梯度敏感机构的刚度设计
                                                                                                                                                                                                • 8.4.1构型综合
                                                                                                                                                                                                  • 8.4.2基于刚度的构型优选
                                                                                                                                                                                                    • 8.4.3刚度综合与优化设计
                                                                                                                                                                                                      • 8.4.4仿真分析与验证
                                                                                                                                                                                                      • 8.5本章小结
                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                        • 第9章 胞元设计
                                                                                                                                                                                                          • 9.1胞元设计的基本思想
                                                                                                                                                                                                            • 9.2基于模块分层的构型设计
                                                                                                                                                                                                              • 9.3基于特殊柔性胞元的大行程柔性机构设计
                                                                                                                                                                                                                • 9.3.1复合型柔性机构的优势
                                                                                                                                                                                                                  • 9.3.2基于VCM 胞元的大行程柔性铰链设计
                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.3基于GCSFM 胞元的大行程柔性铰链设计
                                                                                                                                                                                                                    • 9.4胞元结构与柔性设计
                                                                                                                                                                                                                      • 9.4.1常见胞元结构的分类
                                                                                                                                                                                                                        • 9.4.2常见大应变胞元结构的特性分析
                                                                                                                                                                                                                          • 9.4.3基于不同特性的胞元式柔性机构设计
                                                                                                                                                                                                                          • 9.5本章小结
                                                                                                                                                                                                                            • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                            • 第10章 基于误差补偿的精度设计
                                                                                                                                                                                                                              • 10.1柔性机构的误差源
                                                                                                                                                                                                                                • 10.1.1柔性单元的误差源分析
                                                                                                                                                                                                                                  • 10.1.2外围元件及外部因素的误差源分析
                                                                                                                                                                                                                                  • 10.2基于刚柔寄生运动相互补偿的单轴柔性机构精度设计
                                                                                                                                                                                                                                    • 10.2.1寄生运动分析
                                                                                                                                                                                                                                      • 10.2.2基于刚柔寄生运动补偿的柔性直线导向机构设计方法
                                                                                                                                                                                                                                        • 10.2.3设计实例——基于LITFP 模块的柔性直线导向机构设计
                                                                                                                                                                                                                                        • 10.3基于约束特性的误差补偿原理与单轴柔性直线机构设计
                                                                                                                                                                                                                                          • 10.3.1基于约束特性的误差补偿原理
                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3.2高精度柔性直线导向机构的设计
                                                                                                                                                                                                                                            • 10.4基于寄生运动补偿的多轴柔性机构设计
                                                                                                                                                                                                                                              • 10.4.1寄生运动补偿原理
                                                                                                                                                                                                                                                • 10.4.2设计过程
                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.4.3设计实例
                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.5对称设计提高精度的原理性论证
                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.5.1对称串联设计
                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.5.2对称并联设计
                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.6本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                        • 第11章 屈曲设计
                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.1屈曲设计的灵感来源
                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.2基于屈曲理论的挠曲线构型法
                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.2.1压杆稳定的概念
                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.2.2轴心受压杆件的大挠度弹性理论
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.2.3挠曲线构型法
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.3DC 型柔性铰链的设计与性能分析
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.3.1构型设计
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.3.2挠曲线形状对铰链性能的影响
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.3.3实验
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.4本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第12章 考虑能效的柔性设计
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.1驱动器选择
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.2柔性运放机构的设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.2.1运动缩放的必要性
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.2.2柔性运放机构的选型与设计考虑
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.2.3新型大行程、高精度运放机构的设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.3柔性静平衡机构的设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.3.1零刚度柔性机构的一般设计思想
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.3.2负刚度柔性模块的设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.3.3零刚度柔性设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.3.4模型制作与性能测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.4本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第三篇 设计实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第13章 大行程柔性轴承
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.1柔性轴承及其应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.2广义三交叉簧片型柔性轴承的设计、分析与测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.2.1构型设计与优选
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.2.2刚度与精度建模
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.2.3样机模型与测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.3内外环柔性轴承的设计、分析与测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.3.1构型设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.3.2刚度特性分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.3.3实验测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.4本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 第14章 大行程$bmXY$ 柔性工作台
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.1构型设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.1.1拓扑结构演化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.1.2柔性模块的构型设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.1.3柔性$XY$ 工作台的构型设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.2参数设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 14.2.1参数化刚度设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.2.2基于误差补偿的精度设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.2.3不同类型平台的柔度矩阵比较
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.2.4有限元分析与改进设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.3原型设计与性能测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.3.1样机组成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.3.2性能测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.4本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第15章 柔性微操作机器人
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 15.1典型的微操作机器人系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 15.1.1面向生物工程显微操作的机器人系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 15.1.2面向光波导器件耦合对接的微操作机器人系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 15.2典型的微操作机器人机构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 15.3 3维平动柔性微操作机构的构型综合
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 15.4混联式柔性微操作机构的参数设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 15.4.1平面3--RRR 并联柔性平台的结构一体化设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 15.4.2空间3--RPS 并联柔性平台的参数设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 15.4.36--DOF 柔性微操作机器人的性能指标
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 15.5微操作机器人系统自动对接实验
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 15.6本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录 旋量理论基础及图谱表达
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • A.1 旋量理论基础
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • A.1.1 旋量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • A.1.2 运动旋量与力旋量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • A.1.3 旋量的互易积与约束旋量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • A.1.4 旋量系与旋量空间
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • A.1.5 运动旋量系与约束旋量系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • A.2 旋量理论的图谱化表达
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • A.2.1 基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • A.2.2 自由度(约束) 等价线
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • A.2.3 冗余线
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • A.2.4 对偶法则
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • A.2.5 自由度与对偶约束空间图谱
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 索引
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 彩插

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                相关图书

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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                62.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                现代机构学进展 第2卷

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                邹慧君 高峰

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                69.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                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

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                韩建友 杨通 尹来容 钱卫香

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                69.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                柔顺机构设计理论与实例

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                陈贵敏 于靖军 马洪波 邱丽芳

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                79.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                现代机构学理论与应用研究进展

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                李瑞琴 郭为忠

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                99.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                月球车移动系统设计

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                邓宗全 高海波 丁亮

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                99.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                功能设计原理及应用

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                曹国忠 檀润华

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                79.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                基于TRIZ的机械系统失效分析

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                许波 檀润华

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                79.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                系统化设计的理论和方法

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                闻邦椿 刘树英 郑玲

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                79.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                专利规避设计方法

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                李辉 檀润华

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                89.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                可重构机构与可重构机器人——分岔演变的运动学分析、综合及其控制

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                戴建生 康熙 宋亚庆 魏俊

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                149.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                大国重器——全断面岩石隧道掘进机振动机理及智能抗振减振设计

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                霍军周 石泉 李建斌 叶尔肯•扎木提 聂晓东 贾连辉

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                179.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                机器人机构拓扑特征运动学

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                沈惠平

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                129.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                核电汽轮机设计与制造

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                王为民 谢诞梅

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                129.00 元 收藏

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                机器人机构拓扑学及其创建历程

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                杨廷力

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                129.00 元 收藏