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现代设计学;机械设计及理论学科概述 智能设计和优化设计 现代设计理论和方法：系统设计论、并行设计 虚拟现实和虚拟设计、制造 面向生命周期的设计、绿色设计 机械多体系统动力学分析：现状、软件、应用 机电系统动态设计;现代设计学教学安排（2002博士生用）;现代设计学 （第1讲）;机械设计及理论学科概述;一、现代制造业的特点;全球化制造;制造业环境变化的主要表现;　 ;现代制造的业生产必须满足T、Q、C、S 、E的要求：;时间：竞争的决定性因素;质量 是产品的生命线;降低产品的成本，是一个永恒的课题。;产品全生命周期成本决定比例及降低成本概率示意图 ;S（serve ）：服务;环境;21世纪产品的特征 ;现代制造业发展的重要特征;产品设计 产品设计过程 产品设计在产品开发过程中的地位 ;产品设计是从需求出发寻求设计解(产品)的过程，包括：产品概念设计、详细设计、工艺设计、NC代码等。 产品设计的核心问题是：创新设计、设计自动化和可持续发展的产品设计问题。 产品创新是为达到企业经营目标，创造具有市场竞争优势商品的过程。 设计自动化技术则是基于产品设计基本理论而发展的产品设计过程自动化系统技术。 可持续发展的产品设计是指在产品及其全生命周期设计中，充分考虑资源和环境的影响的设计。 ;需求（含潜在的需求）的确认→技术可能（含联想到的可能解）扫描→矛盾统一设想（概念 ）的产生→经济、技术分析（贯穿全过程）→设想的优选和确认→结构的优选和确认→材料 的优选和确认→加工过程的优选和确认 ;产品设计系统过程 ;产品设计在产品开发过程中的地位 ;数字化(D) 网络化(N) 敏捷化(A);三、机械设计的学科体系与相关学科 ;设计理论与方法：研究产品设计过程的基本规律。目的：力求产品的优化与创新;相关学科;四、机械设计及理论学科发展方向;1、领域机械设计理论和方法;成套设备设计、大型机械设备设计、复杂机电系统设计的理论和方法;微型机械设计理论和方法;; ;微机械是指可以批量制作的 ,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、直至接口、通讯和电源等于一体的微型机电系统 。 日本惯称之为微机械 美国惯称之为 MEMS;;微机械分类;;未来微机械应用将主要集中在 IT和生物技术工程上 , 需要积极发展微机械与信息、生物技术的结合。 微机械在 IT、生物医疗和工业等领域里的潜在应用有 : 虚拟现实技术 激光计算机 DDS(数据电视数字服务 )系统 微工厂 纳米级的微机器人的研制;微机械的研究内容;微机械的研究进展------国外;微机械的研究进展------国内;微机械的研究方向;微机械的研究方向;微机械的研究方向;随着微机械的发展 ,目前将微机械零部件、光学元件以及控制电路集成在同一芯片上的制作方法将受到挑战 :功能部件由不同的材料组成 ;微机械内部形成空腔 ;微机械部件由不相容过程组成 . 这就限制了传统的集成在同一芯片上的方法制成复杂的微机械部件或微机械系统 .为了更灵活地制作复杂的微机械系统 ,微机械的组装是必不可少的 . ;微机械的部件组装属于微操作 ,具有很高的精度 ,难度很大 ;而且 ,部件材料轻、薄、脆 ,极易损坏 ;因而 ,提高实际组装成功率就十分重要 . 虚拟环境为操作者提供了一个操作预演的环境 ,操作者可以通过虚拟环境中拟实组装增加操作经验 ,从而 ,提高实际操作的成功率 .;微机械的组装包括互相独立的 3个步骤 : 微机械部件的制作 ,部件的对准 (Alignment)和部件的焊接 (Bonding) .对准过程是拟实组装的中心问题 . 拟实组装从微机械部件设计完成开始 ,到焊接成功结束;机器人机械学;微机器人系统由四大部分组成 ,即驱动装置、控制系统、行走机构和操作器。 根据目前微机器人移动形式和所处的环境大致可以分为三大类 :行走型机器人、管道机器人、人体管道医疗机械;行走机器人主要有轮式和足式二种;日本 Denso公司研制的管道机器人可以在Φ1 0 mm以下的管道内爬行和垂直运动。在我国 ,上海大学研制的电磁式移动微机器人 ,尺寸为 Φ1 5× 3 0 mm,可以在 Φ2 0 mm的管道内移动;微型机器人在农业、核工业、医学、军事和航空等领域里有着广泛的应用。 在农业上 ,可以用来杀灭害虫 ,定点洒农药。 在核工业上 ,可以用来处理核电站事故、进行设备维修以及对核燃料进行处理。 在医学上 ,医用微型机器人的研究正在不断取得展 , 瑞典科学家初步研制出一种新的超微型机械人 ,尺寸只有 0 . 5× 0 . 2 5mm, 将来有可能放入人体的血管运行 ,帮助抽出不正常的细胞或检视细菌。 在军事上 ,可以用于军事要地的报警 ,防卫战略要地等 ;可以