謝機(jī)電一體化課件

1、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 老師：謝興旺手機(jī)郵箱： sivan_教學(xué)計(jì)劃n對(duì)象“機(jī)電一體化技術(shù)” 本科生專業(yè)必修課n目的n掌握機(jī)械系統(tǒng)部分的選擇與設(shè)計(jì)(第二章)；n掌握?qǐng)?zhí)行元件的選擇與設(shè)計(jì)（第三章）；n掌握微機(jī)系統(tǒng)的選擇與設(shè)計(jì)（第四章）；n了解機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)電有機(jī)結(jié)合分析與設(shè)計(jì)（第五、六、七、八章）；n教學(xué)內(nèi)容包括：n理論課的學(xué)習(xí)（32學(xué)時(shí)=30學(xué)時(shí)+2學(xué)時(shí)作業(yè)點(diǎn)評(píng)與學(xué)時(shí)復(fù)習(xí)考試）； 成績=閉卷考試*0.7+平時(shí)成績（作業(yè)，考勤，回答問題）考勤：10分（曠課每次10，遲到2，3次曠課以0分記載）課堂紀(jì)律：(提問和其他活動(dòng),表現(xiàn)優(yōu)異獎(jiǎng)勵(lì)+510)n課程設(shè)計(jì)

2、；教學(xué)計(jì)劃第一章概論本章教學(xué)重點(diǎn)本章教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)電一體化功能要素、相關(guān)技術(shù)。本章教學(xué)難點(diǎn)本章教學(xué)難點(diǎn)：機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)。本章教學(xué)方式本章教學(xué)方式：多媒體教學(xué)、機(jī)電一體化功能要素舉例說明。第一節(jié)第一節(jié) 機(jī)電一體化時(shí)代與機(jī)電一體化技術(shù)機(jī)電一體化時(shí)代與機(jī)電一體化技術(shù)一、機(jī)電一體化概念一、機(jī)電一體化概念 Mechatronics=Mechanics+Electronics 機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)相互交叉與融合的產(chǎn)物，其核心是由計(jì)算機(jī)控制的，包括機(jī)械、電力、電子、液壓、光學(xué)等技術(shù)的伺服系統(tǒng)。 機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和支承件。在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮一般機(jī)械設(shè)計(jì)要求外，

3、還必須考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)因素與整個(gè)伺服系統(tǒng)的性能參數(shù)、電氣參數(shù)的匹配，以獲得良好的伺服性能。圖1-1 機(jī)電一體化產(chǎn)品歸類 機(jī)電一體化產(chǎn)品分類： 數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)用機(jī)電一體化產(chǎn)品 柔性生產(chǎn)單元、自動(dòng)組合生產(chǎn)單元 FMS、無人化工廠、CIMS 數(shù)控運(yùn)輸機(jī)械及工程機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸、包裝及工程用機(jī)電一體化產(chǎn)品 微機(jī)控制汽車、機(jī)車等交通運(yùn)輸工具 數(shù)控包裝機(jī)械及系統(tǒng) 自動(dòng)化辦公設(shè)備 儲(chǔ)存、銷售用機(jī)電一體化產(chǎn)品 動(dòng)力、醫(yī)療、環(huán)保及公共服務(wù)自動(dòng)化設(shè)備 文教、體育、娛樂用機(jī)電一體化產(chǎn)品 微機(jī)或數(shù)控型耐用消費(fèi)品家庭用機(jī)電一體化產(chǎn)品 炊事自動(dòng)化機(jī)械 家庭用信息、服務(wù)設(shè)備 農(nóng)、林、牧、漁及其它民用機(jī)電一體化產(chǎn)

4、品航空、航天、國防用武器裝備等機(jī)電一體化產(chǎn)品 機(jī)電一體化系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)有：傳感檢測技術(shù) 、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù) 、精密機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等。 第二節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)圖1-2 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)圖1 .傳感檢測技術(shù)傳感檢測技術(shù) 傳感檢測技術(shù)的內(nèi)容，一是研究如何將各種被測量（包括物理量、化學(xué)量和生物量等）轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量；二是研究對(duì)轉(zhuǎn)換的電信號(hào)的加工處理，如放大、補(bǔ)償、標(biāo)度變換等。 機(jī)電一體化系統(tǒng)要求傳感檢測裝置能快速、準(zhǔn)確、可靠的獲取信息。 2 . 信息處理技術(shù)信息處理技術(shù) 實(shí)現(xiàn)信息處理的主要工具是計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)技術(shù)包括計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)、硬件技術(shù)、網(wǎng)

5、絡(luò)與通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)技術(shù)。機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要采用工業(yè)控制機(jī)（包括可編程控制器，單、多回路調(diào)節(jié)器，單片微控制器，總線式工業(yè)控制機(jī)，分布式計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)）進(jìn)行信息處理。信息處理的發(fā)展方向是提高信息處理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的范疇。3 . 自動(dòng)控制技術(shù)自動(dòng)控制技術(shù) 自動(dòng)控制所依據(jù)的理論是自動(dòng)控制原理（包括經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論），自動(dòng)控制技術(shù)就是在此理論的指導(dǎo)下對(duì)具體控制裝置或控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)后進(jìn)行系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試；最后使研制的系統(tǒng)可靠地投入運(yùn)行。機(jī)電一體化系統(tǒng)中的自動(dòng)控制技術(shù)主要包括位置控制、速度控制、最優(yōu)控制、自

6、適應(yīng)控制以及模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。 4 .伺服傳動(dòng)技術(shù)伺服傳動(dòng)技術(shù) 伺服傳動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的傳動(dòng)裝置常見的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要有電氣伺服（如步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)等）和液壓伺服 。5.精密機(jī)械技術(shù)精密機(jī)械技術(shù) 機(jī)電一體化的機(jī)械產(chǎn)品與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品的區(qū)別在于：機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡單、機(jī)械功能更強(qiáng)、性能更優(yōu)越。現(xiàn)代機(jī)械要求具有更新穎的結(jié)構(gòu)、更小的體積、更輕的重量，還要求精度更高、剛度更大、動(dòng)態(tài)性能更好。6 .系統(tǒng)總體技術(shù)系統(tǒng)總體技術(shù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)綜合體，它利用系統(tǒng)總體技術(shù)將各有關(guān)技術(shù)協(xié)調(diào)配合、綜合運(yùn)用而達(dá)到整體系統(tǒng)的最佳化。機(jī)電系統(tǒng)總體技術(shù)是以整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)

7、的觀點(diǎn)和方法，把機(jī)械與電子的功能在結(jié)構(gòu)上用機(jī)電一體化的技術(shù)結(jié)合。機(jī)電一體化系統(tǒng)的多功能、高精度、高性能要求不可避免地要使產(chǎn)品復(fù)雜化。所以，在設(shè)計(jì)機(jī)電系統(tǒng)中要求組成單元的功能、精度、性能都要好，如果整體系統(tǒng)不能很好協(xié)調(diào)，系統(tǒng)照樣難以正常運(yùn)行而不能發(fā)揮其應(yīng)有的性能和作用。 圖1-3 機(jī)電一體化系統(tǒng)與人體對(duì)應(yīng)關(guān)系第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)電一體化構(gòu)成要素及功能構(gòu)成機(jī)電一體化構(gòu)成要素及功能構(gòu)成一、機(jī)電一體化構(gòu)成要素一、機(jī)電一體化構(gòu)成要素舉例1：數(shù)控系統(tǒng)組成圖1-4 數(shù)控系統(tǒng)組成圖舉例2：機(jī)器人組成圖1-5 機(jī)器人組成圖舉例3：鋼板自動(dòng)切割系統(tǒng)組成圖1-6 鋼板自動(dòng)切割系統(tǒng)組成圖第四節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素之間

8、的連接 機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等性能不同的技術(shù)有機(jī)地結(jié)合一體的集合系統(tǒng)，其構(gòu)成單元或子系統(tǒng)之間的接口極其重要。從系統(tǒng)整體看，機(jī)電一體化系統(tǒng)是通過許多接口將各組成單元的輸入/輸出聯(lián)系為一體的系統(tǒng)。 廣義的接口功能有兩種：一是變換、調(diào)整；二是輸入/輸出。根據(jù)接口的變換、調(diào)整功能，可將接口分為：1）零接口 不進(jìn)行任何變換和調(diào)整，如電線、插座、管道。2）無源接口 用無源要素進(jìn)行的匹配接口，如齒輪變速器，變壓器，透鏡。3) 有源接口 用有源要素進(jìn)行的匹配接口，如A/D,D/A轉(zhuǎn)換器，運(yùn)放，光電耦合器。4）智能接口 含有微處理器、能夠適應(yīng)性地改變接口條件的接口，如自動(dòng)變速器，8255，CAN總線

9、。根據(jù)接口的輸入/輸出功能可分為：1）機(jī)械接口 如法蘭盤，接線據(jù)，管接頭。2）物理接口 如由接口部位的物質(zhì)、能量和信息的形式，物理?xiàng)l件約束的接口。如電壓、電流、頻率約束的接口。3）信息接口 受規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、語言符號(hào)等邏輯和軟件約束的接口，如RS232,VC+,VB.4）環(huán)境接口 對(duì)環(huán)境條件（溫度，火，磁場，水）有保護(hù)和隔離作用的接口，如防水過濾器，防塵過濾器。圖1-7為機(jī)電一體化系統(tǒng)各要素之間的相互關(guān)系。第五節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能評(píng)價(jià)附加價(jià)值： 高性能化 低價(jià)格化 高可靠性化 智能化 省能化 短小輕薄化 機(jī)電一體化系統(tǒng)的內(nèi)部功能與系統(tǒng)價(jià)值第六節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法及設(shè)計(jì)類型一、系統(tǒng)（產(chǎn)品

10、）設(shè)計(jì)的考慮方法一、系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)的考慮方法 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)的主要特征是自動(dòng)化操作。因此。設(shè)計(jì)人員應(yīng)從其通用性、耐環(huán)境性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)進(jìn)行綜合分析，使系統(tǒng)(或產(chǎn)品)充分發(fā)揮機(jī)電一體化的三大效果。 工業(yè)三大要素與機(jī)電一體化的三大效果：1）工業(yè)三大要素 物質(zhì)、能量和信息物質(zhì)、能量和信息2）機(jī)電一體化對(duì)三大要素的三大效果省能源省資源智能化機(jī)電互補(bǔ)法 機(jī)電互補(bǔ)法又稱取代法。該方法的特點(diǎn)是利用通用或?qū)Ｓ秒娮硬考〈鷤鹘y(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品（系統(tǒng))中的復(fù)雜機(jī)械功能部件或功能子系統(tǒng)，以彌補(bǔ)其不足。2）結(jié)合(融合)法 它是將各組成要素有機(jī)結(jié)合為一體構(gòu)成專用或通用的功能部件(子系統(tǒng))，其要素之間機(jī)電參數(shù)的

11、有機(jī)匹配比較充分。機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)的考慮的考慮 方方 法法3）組合法 它是將結(jié)合法制成的功能部件(子系統(tǒng))、功能模塊，像積木那樣組合成各種機(jī)電一體化系統(tǒng)（品），故稱組合法。 它是沒有參照產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，僅僅是根據(jù)抽象的設(shè)計(jì)原理和要求，設(shè)計(jì)出在質(zhì)量和性能方面滿足目的要求的產(chǎn)品或系統(tǒng)。2）適應(yīng)性設(shè)計(jì)）適應(yīng)性設(shè)計(jì) 它是在總的方案原理基本保持不變的情況下，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行局部更改，或用微電子技術(shù)代替原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)或?yàn)榱诉M(jìn)行微電子控制對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量增加某些附加價(jià)值。3）變異性設(shè)計(jì)）變異性設(shè)計(jì) 它是在設(shè)計(jì)方案和功能結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)

12、格尺寸使之適應(yīng)于量的方面有所變更的要求。第七節(jié)第七節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)的設(shè)計(jì)流程(1) 根據(jù)目的功能確定產(chǎn)品規(guī)格、性能指標(biāo)(2) 系統(tǒng)功能部件、功能要素的劃分(3) 接口的設(shè)計(jì) (4) 綜合評(píng)價(jià)(或整體評(píng)價(jià))(5) 可靠性復(fù)查(6) 試制與調(diào)試 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品) 的設(shè)計(jì)流程 給定機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)“目的功能”與“規(guī)格”后，機(jī)電一體化技術(shù)人員利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的整個(gè)過程為機(jī)電一體化工程。 系統(tǒng)工程是系統(tǒng)科學(xué)的一個(gè)工作領(lǐng)域，而系統(tǒng)科學(xué)本身是一門關(guān)于“針對(duì)目的要求而進(jìn)行合理的方法學(xué)處理”的邊緣科學(xué)，系統(tǒng)工程的概念不僅包括“系統(tǒng)”，即具有特定功能的、相互之間具有有機(jī)聯(lián)系的

13、許多要素所構(gòu)成的一個(gè)整體，也包括“工程”，即產(chǎn)生一定效能的方法。1978年，錢學(xué)森就曾指出：“系統(tǒng)工程是組織管理系統(tǒng)工程是組織管理系系統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是一種對(duì)統(tǒng)的規(guī)劃、研究、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和使用的科學(xué)方法，是一種對(duì)所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法所有系統(tǒng)都具有普遍意義的科學(xué)方法”。系統(tǒng)工程是以大系統(tǒng)為對(duì)象、以數(shù)學(xué)方法和大型計(jì)算機(jī)等為工具，對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成要素、組第八節(jié)第八節(jié) 機(jī)電一體化工程與系統(tǒng)工程機(jī)電一體化工程與系統(tǒng)工程織結(jié)構(gòu)、信息交換和反饋控制等功能進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)，從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)、最優(yōu)控制和最優(yōu)管理的目標(biāo)，以便充分發(fā)揮人力、物力和財(cái)力，通過各種

14、組織管理技術(shù)，使局部與整體之間協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的綜合最優(yōu)化。系統(tǒng)工程是數(shù)學(xué)方法和工程方法的匯集。 機(jī)電一體化工程是系統(tǒng)工程在機(jī)電一體化工程中的具體應(yīng)用。機(jī)電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程觀點(diǎn)出發(fā)，機(jī)械與電子有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。第九節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序、準(zhǔn)則和規(guī)律1）設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)中一般采用三階段法，即總體設(shè)計(jì)、部件（零件）的選擇與設(shè)計(jì)或初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)。在試驗(yàn)性設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，多采用既分階段又平行兼顧的設(shè)計(jì)即并行設(shè)計(jì)，以便相互協(xié)調(diào)。2）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要考慮“人、機(jī)、材料、成本”等因素，而產(chǎn)品的可靠性、適用性與完善性設(shè)計(jì)最終可歸結(jié)于在保證目的功

15、能要求與適當(dāng)壽命的前提下不斷降低成本。3）設(shè)計(jì)規(guī)律 總結(jié)一般系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具有以下規(guī)律：根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先確定離散元素間的邏輯關(guān)系，然后研究其相互間的物理關(guān)系，這樣就可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和手冊(cè)確定其結(jié)構(gòu)關(guān)系，最終完成全部設(shè)計(jì)工作；其中確定邏輯關(guān)系階段是關(guān)鍵，如邏輯關(guān)系不合理，其設(shè)計(jì)必然不合理。 第十節(jié)第十節(jié) 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品) 設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 機(jī)電一體化系統(tǒng)(產(chǎn)品)的種類不同，其設(shè)計(jì)方法也不同。現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法與用經(jīng)驗(yàn)公式、圖表和手冊(cè)為設(shè)計(jì)依據(jù)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法不同，它是以計(jì)算機(jī)為輔助手段進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)的有效方法。其設(shè)計(jì)步驟通常是：技術(shù)預(yù)測：技術(shù)預(yù)測市場需求市場需求信息分析信息分析科學(xué)類

16、比科學(xué)類比系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)因時(shí)制宜因時(shí)制宜的選擇各種具體的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法( (相似設(shè)計(jì)法、模擬設(shè)計(jì)法、有限元設(shè)計(jì)法、可靠性設(shè)計(jì)相似設(shè)計(jì)法、模擬設(shè)計(jì)法、有限元設(shè)計(jì)法、可靠性設(shè)計(jì)法、動(dòng)態(tài)分析設(shè)計(jì)法、優(yōu)化設(shè)計(jì)法等法、動(dòng)態(tài)分析設(shè)計(jì)法、優(yōu)化設(shè)計(jì)法等) )機(jī)電一體化設(shè)計(jì)質(zhì)量的綜合機(jī)電一體化設(shè)計(jì)質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)等。評(píng)價(jià)等。 科學(xué)技術(shù)日新月異，技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展迅猛?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的內(nèi)含在不斷擴(kuò)展，新概念層出不窮。例如：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與并行工程、虛擬設(shè)計(jì)、快速響應(yīng)設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)、反求設(shè)計(jì)，等等。機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)工程的流程一）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與并一）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與并行工程行工程 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD

17、）是設(shè)計(jì)機(jī)電一體化產(chǎn)品(系統(tǒng))的有力工具。用來設(shè)計(jì)一般機(jī)械產(chǎn)品的CAD的研究成果，包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件，以及圖像儀和繪圖儀等外圍設(shè)備，都可以用于機(jī)電一體化產(chǎn)品（系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)，需要補(bǔ)充的不過是有關(guān)機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計(jì)和制造的數(shù)據(jù)、計(jì)算方法和特殊表達(dá)的形式而已。并行工程并行工程（CE-concurrent engineeringCE-concurrent engineering） 是把產(chǎn)品（系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)、制造及其相關(guān)過程作為一個(gè)有機(jī)整體進(jìn)行綜合（并行）協(xié)調(diào)的一種工作模式。這種工作模式力圖使開發(fā)者們從一開始就考慮到產(chǎn)品全壽命周期 從概念形成到產(chǎn)品（系統(tǒng)）報(bào)廢 內(nèi)的所有因素。并行工程的目標(biāo)是提高

18、產(chǎn)品（系統(tǒng)）的生命全過程（包括設(shè)計(jì)、工藝、制造、服務(wù)）中的全面質(zhì)量，降低產(chǎn)品（系統(tǒng)）全壽命周期內(nèi)（包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、銷售、客戶應(yīng)用、售后服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理等）的成本，縮短系統(tǒng)的研法周期。并行工程與串行工程的差異就在于在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就要按并行、交互、協(xié)調(diào)的工作模式進(jìn)行產(chǎn)品（系統(tǒng)）設(shè)計(jì)，就是說，在設(shè)計(jì)過程中對(duì)產(chǎn)品（系統(tǒng)）壽命周期內(nèi)的各個(gè)階段的要求盡可能同時(shí)進(jìn)行交互式協(xié)調(diào)。二）虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì) 虛擬產(chǎn)品是虛擬環(huán)境中的產(chǎn)品模型，是現(xiàn)實(shí)世界中的產(chǎn)品在虛擬環(huán)境中的映像。 虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的新一代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是在基于多媒體的、交互的滲入式或侵入式的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)環(huán)境中，設(shè)計(jì)者不僅能夠

19、直接在三維空間中通過三維操作、語言指令、手勢等高度交互的方式進(jìn)行三維實(shí)體建模和裝配建模，并且最終生成精確的產(chǎn)品（系統(tǒng)）模型，以支持詳細(xì)設(shè)計(jì)與變型設(shè)計(jì)，同時(shí)能在同一環(huán)境中進(jìn)行一些相關(guān)分析，從而滿足工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用的需要。三）快速響應(yīng)設(shè)計(jì) 快速響應(yīng)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)工程的重要一環(huán)。快速響應(yīng)工程是企業(yè)面對(duì)瞬息萬變的市場環(huán)境，不斷迅速開發(fā)適應(yīng)市場需求的新產(chǎn)品（系統(tǒng)），以保證企業(yè)在激烈競爭環(huán)境中立于不敗之地的重要工程。實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是有效開發(fā)和利用各種產(chǎn)品（系統(tǒng)）信息資源 的高度存儲(chǔ)、傳播及加工的能力，主要采取三項(xiàng)基本策略，以達(dá)到對(duì)產(chǎn)品（系統(tǒng)）設(shè)計(jì)需求的快速響應(yīng)。這三項(xiàng)策略是：利用產(chǎn)品信息資源進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)或變異性設(shè)計(jì)；虛擬設(shè)計(jì)利用數(shù)字化技術(shù)加快設(shè)計(jì)過程；遠(yuǎn)程協(xié)同、分布設(shè)計(jì)。概括講，這些策略就是信息的資源化、產(chǎn)品（系統(tǒng)）的數(shù)字化、設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)化。四）綠色設(shè)計(jì)綠色設(shè)計(jì) 綠色設(shè)計(jì)是從并行工程思想發(fā)展而出現(xiàn)的一個(gè)新概念。所謂綠色設(shè)計(jì)，是在新產(chǎn)品（系統(tǒng)）的開發(fā)階段，就考慮其整個(gè)生命周期內(nèi)對(duì)環(huán)境的影響，從而減少對(duì)環(huán)境的污染、資源的浪費(fèi)、