精密机械运动学设计方法与应用
课程编码：080401M05002H
英文名称：Kinematic Design For Precision Instrument
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业普及课
主讲教师：王大志
教学目的要求
本课程旨在使学生了解精密工程的发展前沿及先进设计方法，掌握精密仪器运动学设计的基本概念和基本方法，强化仪器设计的数理基础，推动和促进学生的单元技术创新以及集成创新能力。
通过本课程的学习，学生应能了解当代典型精密仪器的关键设计技术和方法、并在精密仪器及机械的设计实践中能够理论联系实际，注重严格的数学方法和分析方法的应用，提高学生解决问题以及工程创造的能力。
预修课程
机械设计、理论力学、线性代数
大纲内容
第一章 机械设计基本原理 5学时 王大志
第1节 运动学设计概述
第2节 机械设计基本原理
第3节 构件自由度
第4节 机构活动度
第5节 机构的确定运动
第二章 线矢量 2学时 王大志
第1节 矢量
第2节 线矢量
第三章 旋量 4学时 王大志
第1节 刚体和力
第2节 力旋量
第3节 运动旋量
第4节 互易旋量
第四章 约束与自由度旋量分析方法 4学时 王大志
第1节 约束力旋量
第2节 自由度旋量
第3节 约束分析方程
第4节 自由度分析方程
第五章 约束与自由度旋量分析方法 5学时 王大志
第1节 约束线
第2节 自由度线
第3节 约束线与自由度线位置关系
第4节 约束线与自由度线互补原理
第5节 案例分析
第六章 调平机构运动学设计 5学时 王大志
第1节 三点支承调平机构
第2节 四点支承调平机构
第3节 KELVIN支承调平机构
第4节 两点调平原理
第5节 调平机构综合
第七章 挠性机构运动学设计 5学时 王大志
第1节 挠性细杆
第2节 挠性薄板
第3节 并联薄板
第4节 串联薄板
第5节 反射镜机构综合
第八章 姿态运动学 3学时 王大志
第1节 姿态矩阵
第2节 姿态角
第3节 案例分析
第九章 光束运动学 7学时 王大志
第1节 反射定律矢量形式
第2节 折射定律矢量形式
第3节 反射镜的转动
第4节 双光楔的转动
第5节 跟踪架的转动
第6节 跟踪运动学关系
第7节 跟踪盲区
参考书
1、
机械装置的图谱化创新设计
于靖军
2014年3月
科学出版社
课程教师信息
王大志，光电技术研究所副研究员，硕士生导师。长期从事精密定位平台技术、精密机械运动学设计方法等方面的研究及技术开发工作。2013年至今，作为项目负责人主持国家自然科学基金项目1项、中科院西部博士项目1项，另外负责有企业横向委托项目。