实验2 机构运动参数测定与分析

2.1 实验目的

1.通过实验了解机构运动参数（线位移、线速度、线加速度、角位移、角速度、转速、角加速度）

的测量原理和方法；

2.掌握测量数据的采集、分析和处理方法；

3.将测量结果与理论计算结果进行比较，定量了解机构的运动特性。

2.2 实验设备和工具

1.曲柄滑块机构实验台、曲柄摇杆机构实验台（含传感器）；

2.信号采集与分析系统；

3.计算机、打印机。

2.3 实验原理和方法

采用非电量电测法，通过线位移传感器和角位移传感器分别测量曲柄滑块机构中滑块的线位移和曲柄摇杆机构中摇杆的角位移，然后通过微分与计算分别获得滑块的线速度、线加速度和摇杆的角速度、转速、角加速度。

2.4 实验步骤和要求

1.实验前运用解析法分别求得曲柄滑块机构中滑块的线位移、线速度、线加速度和曲柄摇杆机构中

摇杆的角位移、角速度、转速、角加速度（机构运动尺寸见实验台使用说明书）。

2.了解实验台的工作原理。

3.检查实验台各接线是否正确。

4.打开计算机和实验台电源开关。

5.进入信号采集与分析软件系统。

6.分别对两实验台进行线位移和角位移测量。

7.打印测量数据和曲线图。

8.比较测量结果与理论计算结果，分析机构运动特性。

9.测量结束后退出软件系统，关闭电源。

2.5 思考题与实验报告

1. 思考题

(1)影响运动参数测量精度的因素有哪些？

(2)实测图线与理论计算所得曲线有何差异？试分析其原因。

2. 实验报告基本内容

(1) 填写完成下表内容

实验2：机构运动参数测定与分析实验报告

(2) 思考题讨论

(3) 实验心得和建议

机构参数测试实验

实验四机构运动参数测试机构运动参数测试实验以曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、双曲柄机构和凸轮机构等典型运动机构作为被测对象。本着理论联系实际的作法，在实验中必须将实验检测结果与理论数据进行对比，并从中分析实验误差产生的原因及其主要影响因素。因此，实验前大都需要按实验指导书规定的待定检测对象及其原始数据，通过在计算机上进行理论计算，求解理论数据，然后方可进行实验。在进行实验操作之前，需要通过阅读实验装置的使用说明书，熟悉实验装置的工作原理和仪器仪表的使用操作方法。然后才能进行独立实验操作。一、实验目的 1、通过运动参数测试实验，掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如：位移、速度和加速度（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法； 2、通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，熟悉LabVIEW软件的一些常用功能和程序的编写方法，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力； 3、通过进行实验结果与理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。二、实验装置及工具 1、实验装置的组成（1）实验装置的特点该实验以培养学生的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力为目标。打破了传统的演示性、验证性、单一性实验的模式，建立了新型的设计型、搭接型、综合性的实验模式。本实验提供多种搭接设备，学生可根据功能要求，自己进行方案设计，并将自己设计的方案亲手组装成实物模型。形象直观，安装调整简捷，并可随时改进设计方案，从而培养学生的创造性和正确的设计理念。（2）实验装置的功用实验中，可组合出：①曲柄滑块；②双曲柄；③摆动导杆；④曲柄摇杆；⑤滑块为输出构件的简单的平面六杆机构；⑥直动从动件凸轮机构；⑦摆动从动件凸轮机构实验台等多种典型

机构设计技术机构运动与力参数测试实验报告

机构运动与力参数测试实验报告院、系专业班级姓名同组人实验日期年月日一、机构运动方案设计（绘制机构运动简图，简要说明其结构特点和工作原理及使用场合）结构特点：上图实际为曲柄滑块机构，曲柄滑块机构具有的运动副为低副（上图机构有一组皮带轮构成的高副），构成低副两元件的几何形状比较简单，加工方便，易于得到较高的制造精度等优点。

工作原理：此机构常用于将曲柄得回转运动变换为滑块的往复直线运动，或者将滑块的往复直线运动转换为曲柄滑块运动，上图为前者。其工作原理为：由电动机带动皮带轮5顺时针转动，从而带动结构3转动，再通过连接在齿轮上的连杆2带动滑块1做往复直线运动。适用场合：自动送料机构、机床、内燃机、空气压缩机等。二、绘制平面机构的运动学曲线s、v和a曲线。三、根据数据曲线分析搭建的机构，包括是否有运动冲击，运行状况如何。并分析波动、冲击、不稳定的原因。根据搭建机构及数据曲线分析，运动有几个局部位置有运动冲击，但对整体影响不大，运动

状况较为顺利。 1.根据角位移分析，可看出角速度线并不是水平直线，而是有一个微小的上下跳动的幅度。其产生的原因可能是本身频率不稳定，或者是滑块来回摩擦系数不一致产生。 2.根据直线位移曲线图，可看出位移曲线并不是光滑的曲线，在波峰跟波谷都有一段是直线。与直线的末端相连的曲线一开始便有较大的斜率，这会对测量器材造成一定的冲击，同时也造成机构的不稳定。排除构件连接之间的偏差，为了更好测量滑块的往复运动，而不导致滑块卡死;连接滑块的测量器材在连接点有较大的松弛度，从而导致滑块在最左端和最有端有一段测量的空窗期，导致不能测量进而产生速度曲线的波峰、波谷有一段直线。四、测量各构件尺寸，利用机械原理知识编程绘制所搭建机构的运动学曲线，求解各杆件的轴向力，并分析误差产生的原因。

机构运动实验方案设计

机构运动实验方案设计机构运动设计是根据机械的设计任务和要求,拟定机械中各机构的方案,。XX为大家收集整理的机构运动实验方案设计，喜欢的小伙伴们不要错过啦。机构运动实验方案设计1 1、掌握机构运动参数测试的原理和方法。了解利用测试结果，重新调整、设计机构的原理。 2、体验机构的结构参数及几何参数对机构运动性能的影响，进一步了解机构运动学和机构的真实运动规律。 3、熟悉计算机多媒体的交互式设计方法，实验台操作及虚拟仿真。独立自主地进行实验内容的选择，学会综合分析能力及独立解决工程实际问题的能力，了解现代实验设备和现代测试手段。 1、曲柄滑块机构及曲柄摇杆机构类型的选取。 2、机构设计，既各杆长度的选取。 3、动分析。 4、分析动态仿真和实测的结果，重新调整数据最后完成设计。平面机构动态分析和设计分析综合实验台，包括：曲柄滑块机构实验台、曲柄摇杆机构实验台，测试控制箱，配套的测试分析及运动仿真软件，计算机。 1、曲柄摇杆机构综合试验台

①曲柄摇杆机构动态参数测试分析：该机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调。该机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集曲柄及摇杆的运动参数，用加速度传感器采集整机振动参数，并通过A/D板进行数据处理和传输，最后输入计算机绘制各实测动态参数曲线。可清楚地了解该机构的结构参数及几何参数对机构运动及动力性能的影响。 ②曲柄摇杆机构真实运动仿真分析：本试验台配置的计算机软件，通过建模可对该机构进行运动模拟，对曲柄摇杆及整机进行运动仿真，并做出相应的动态参数曲线，可与实测曲线进行比较分析，同时得出速度波动调节的飞轮转动惯量及平衡质量，从而使学生对机械运动学和动力学，机构真实运动规律，速度波动调节有一个完整的认识。 ③曲柄摇杆机构的设计分析：本试验台配置的计算机软件，还可用三种不同的设计方法，根据基本要求，设计符合预定运动性能和动力性能要求的曲柄摇杆机构。另外还提供了连杆运动轨迹仿真，可做出不同杆长，连杆上不同点的运动轨迹，为平面连杆机构按运动轨迹设计提供了方便快捷的虚拟实验方法。 2、曲柄滑块机构综合试验台 ①曲柄滑块动态参数测试及分析：该机构活动构件杆长可调、平衡质量及位置可调，该机构的动态参数测试包括：用角速度传感器采集曲柄滑块的运动参数，用加速度传感器

机械运动参数测定

第一章实验综述 1.1 实验目的 1. 通过实验了解位移、速度、加速度、位移、角速度、角加速度测定方法。 2. 通过实验初步了解“MEC—B机械动态参数测定试仪”即光电脉冲编码器、同步脉冲发生器（或称角度传感器）的基本原理，并掌握它们的使用方法。 3. 通过实验曲线和理论曲线的比较，分析产生差异的原因，增加对速度、角速度、特别是加速度、角加速度的感性认识。 4. 运用MATLAB与ADAMS2005进行动态仿真，比较两种仿真方法的结果，并且熟悉两种试验方法的使用； 5. 运用matlab软件编程，对两种机构进行运动仿真，得出速度、加速度等参数。 6. 将所得两种参数进行比对，进行分析。 1.2 实验步骤 1. 安装运动机构的运动副，组装曲柄滑块机构； 2. 打开运动测试软件，打开电机开关，让电机带动曲柄滑块运动； 3. 修改软件测试的脉冲当量，对滑块的路程、速度、角速度、加速度进行测试，并形成数据曲线，脉冲当量计算式： C= D/N 其中：C—脉冲当量 D—槽轮槽底圆直径（现配D=28.7mm） N—光电脉冲编码器每周脉冲数，（现配N=1000）； 4. 组装曲柄导杆机构，重复上述步骤测量运动参数。 1.3 实验原理 1. 实验机构目前配套的为曲柄滑块机构及曲柄导杆机构（也可采用其它各种实验机构），机械原动力采用直流调速电机，电机转速可在0—3600转/分范围内作无级调速。经蜗轮蜗杆减速器减速，机构的曲柄转速为0~120转/分。

图1-1与1-2所示为实验机构简图。它利用作往复运动的滑块，推动光电脉冲编码器，输出与滑块位移相当的脉冲信号，经测试仪处理后即可得到滑块的位移、速度和加速度。图1-1为曲柄滑块机构，图1-2为曲柄导杆机构。图表 1 曲柄滑块机构图表 2 曲柄连杆机构 1、同步发生器 2、蜗轮减速器 3、曲柄 4、连杆 5、电机 6、滑块 7、齿轮 8、光电脉冲编码器 9、导块 10、导杆 2. 广电脉冲编码器图表 3 光点脉冲编码器结构原理图 1、灯泡 2、聚光镜 3、光电盘 4、光拦板 5、主轴

基于D-H模型的机器人运动学参数标定方法

基于D-H模型的机器人运动学参数标定方法摘要：通用机器人视觉检测站中的机器人是整个测量系统中产生误差的最主要环节，而机器人的连杆参数误差又是影响其绝对定位精度的最主要因素。借助高精度且可以实现绝对坐标测量的先进测量设备——激光跟踪仪，及其功能强大的CAM2 Measure 4.0配套软件，并利用串联六自由度机器人运动的约束条件，重新构建起D-H模型坐标系，进而对运动学参数进行修正，获得关节变量与末端法兰盘中心位置在基坐标系下的准确映射关系，以提高机器人的绝对定位精度，最后通过进一步验证，证明取得了较为理想的标定结果。关键词：视觉检测站；工业机器人；绝对定位精度；激光跟踪仪；D-H模型； Robot kinematic parameters calibration based on D-H model Wang Yi (State key laboratory of precision measuring technology and instruments, Tianjin University, 300072,China) Abstract：Robot for universal robot visual measurement station is the most primary part causing errors in the entire system and link parameter errors of industrial robot have a great influence on accuracy. Employing laser tracker, which can offer highly accurate measurement and implement ADM (absolute distance measurement), as well as relevant software, making use of movement constrain of series-wound six-degree robot, D-H model coordinates were rebuilt. Accordingly, kinematic parameters were modified, and precise mapping from joint variables to the center of the end-effector in base coordinate was obtained and accuracy got improved. At last, result is proved acceptable by validation. Keywords: visual measurement station; industrial robot; accuracy; laser tracker; D-H model; 引言：随着立体视觉技术的不断完善与发展，利用机器人的柔性特点，发展基于立体视觉的通用测量机器人三维测试技术逐渐成为各大机器人生产厂家非常重视的市场领域。机器人的运动精度对于工业机器人在生产中的应用可靠性起着至关重要的作用。机器人各连杆的几何参数误差是造成机器人系统误差的主要环节，它主要是由于制造和安装过程中产生的连杆实际几何参数与理论参数值之间的偏差造成的。通常，机器人以示教再现的方式工作，轨迹设定好之后，只在某些固定点之间运动，这种需求使得机器人的重复性精度被设计得很高，可以达到0.1毫米以下，但是绝对定位精度很差，可以到2、3毫米，甚至更大[1]。常见的标定方法可分为三类：一、建立微分运动学模型，然后借助标定工具测量一定数目的机器人姿态，最后用反向求解的方法得到真实值与名义值之间的偏差[2]。二、使用标定工具获得一系列姿态的数据，然后对数据用线性或非线性迭代求解的方法得到机器人几何参数的修正值[3],[4]。三、建立机器人运动学模型，用直接测量的方法修正模型参数[5],[6],[7],[8]。最近，世界著名工业机器人生厂商ABB公司运用了莱卡激光跟踪仪以保证其产品的精度。使用激光跟踪仪标定机器人不再需要其它的测量工具，从而也就省去了标定测量工具的繁琐工作；同时，这一方法是对机器人的各个运动学几何参数进行修正，结果会使机器人在整个工作空间内的位姿得到校准，而不会像用迭代求解的方法那样，只是对某些测量姿态进行优化拟合，可能会造成在非测量点处残留比较大的误差；再者，随着机器人的机械磨损，机器人的运动学参数需要重新标定，而激光跟踪仪测量系统配置起来简单，特别适合于工业现场标定。正是鉴于以

实验六凸轮机构实验

实验六凸轮机构实验一、实验目的 1.熟悉凸轮机构的结构组成，学会控制并观察它们的运动过程； 2.掌握机构运动参数测试的原理和方法，了解两种机构从动件位移、速度、加速度的变化规律。二、实验设备及工具 1.凸轮机构实验台； 2.活动扳手，固定扳手，内六角扳手，螺丝刀，钢直尺。三、实验台结构及工作原理 1.凸轮机构实验台凸轮机构实验台，由盘形凸轮、圆柱凸轮和滚子推杆组件构成，提供了等速运动规律、等加速等减速运动规律、多项式运动规律、余弦运动规律、正弦运动规律、改进等速运动规律、改进正弦运动规律、改进梯形运动规律等八种盘形凸轮和一种等加速等减速运动规律的圆柱凸轮供检测使用，可拼装平面凸轮和圆柱凸轮两种凸轮机构。主要构件尺寸参数如下：盘形凸轮：基圆半径为 mm R 400= 最大升程为 mm H 15max = 圆柱凸轮：升程角为 150=α 升程为 mm H 5.38= 2.数据采集系统实验台采用单片机与A/D 转换集成相结合进行数据采集，处理分析及实现与PC 机的通信，达到适时显示运动曲线的目的。该测试系统先进、测试稳定、抗干扰性强。同时该系统采用光电传感器、位移传感器作为信号采集手段，具有较高的检测精度。数据通过传感器与数据采集分析箱将机构的运动数据通过计算机串口送到PC 机内进行处理，形成运动构件运动参数变化的实测曲线，为机构运动分析提供手段和检测方法。本实验台电机转速控制系统有两种方式：手动控制：通过调节控制面板上的液晶调速菜

单调节电机转速。软件控制：在实验软件中根据实验需要来调节。其原理框图如下: 四、注意事项 1.机构运动速度不易过快。 2.机构启动前一定要仔细检查联接部分是否牢靠；手动转动机构，检查曲柄是否可整转。 3.运行时间不宜太长，隔一段时间应停下来检查机构联接是否松动。 4.因振动和干扰等原因，采集曲线会有毛刺。六、实验报告及思考题 1.选取合理的数据，绘制凸轮机构的从动件运动规律曲线（主动件旋转一周,从动件的位移、速度、加速度的变化规律）。 2.试举两个例子说明凸轮机构各有何运动特点？并说明其结构组成。

QTD-III型曲柄滑块、导杆、凸轮组合实验指导书实验一、机构运动参数的测试和分析实验教学提纲

实验一、机构运动参数的测试和分析实验一、实验目的 1．掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如位移、速度和加速度等的测试原理和方法； 2. 学会运用多通道通用实验仪器、传感器等先进实验技术手段开展实验研究的方法； 3. 利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理，作出实测的动态参数曲线，并通过计算机对该平面机构的运动进行数值仿真，作出相应的动态参数曲线，从而实现理论与实际的紧密结合。二、实验内容 1.测试曲柄导杆机构、曲柄滑块机构、凸轮机构等机构的构件转角、移动位移等运动参数； 2．比较实测参数曲线与理论仿真曲线的差异。三、实验仪器 QTD-III型曲柄、导杆、凸轮组合实验台该组合实验装置，只需拆装少量零部件，即可分别构成四种典型的传动系统。他们分别是曲柄滑块机构、曲柄导杆机构、平底直动从动杆凸轮机构和滚子直动从动杆凸轮机构。具体结构示意图如下图所示。（a）曲柄滑块机构

（b）曲柄导杆机构（c）平底直动从动件凸轮机构（d）滚子直动从动件凸轮机构 1、同步脉冲发生器 2、涡轮减速器 3、曲柄 4、连杆 5、电机 6、滑块 7、齿轮8、光电编码器9、导块 10、导杆11、凸轮12、平底直动从动件 13、回复弹簧14、滚子直动从动件15、光栅盘四、实验原理本实验仪由单片机最小系统组成。外扩 16 位计数器，接有 3 位 LED 数码显示器可实时显示机构运动时曲柄轴的转速，同时可与 P C 机进行异步串行通讯。在实验机构动态运动过程中，滑块的往复移动通过光电脉冲编码器转换输出具有一定频率（频率与滑块往复速度成正比），０－５伏电平的两路脉冲，接

11凸轮机构运动参数的测定

课题十一凸轮机构运动参数的测定凸轮机构主要是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。从动件与凸轮轮廓接触，传递动力和实现预定的运动规律故从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。由于组成凸轮机构的构件数较少，结构比较简单，只要合理地设计凸轮的轮廓曲线就可以使从动件获得各种预期的运动规律。凸轮机构能将主动件的连续运动转变为从动件的移动或转动，因而广泛用于各种机械中，特别是自动机械、自动线中的机械控制装置中。 1．凸轮机构运动参数的测定实验台及其工作原理进行凸轮机构运动参数的测定实验台有多种形式，现以如图11—1所示的连杆机构与凸轮组合实验台，完成凸轮机构运动参数的测定。图11—1 连杆机构与凸轮组合实验台 a）b）

图11—2 凸轮机构实验台的运动简图 1--同步脉冲发生器 2—减速器 3--电机 4—传感器 5--光栅盘 6--凸轮 7--平底直动从动件 8--回复弹簧 9--滑块 10--滚子直动从动件如图11—2a）、b）所示，凸轮机构的实验台是电机、减速器、凸轮、直动从动件、滑块、传感器、同步脉冲发生器、光栅盘和回复弹簧等组成。通过调速器调节电机的转速输出后，经蜗杆减速器带动凸轮转动，驱动从动件运动，其位移量通过直线位移传感器由模/数转换模块在嵌入式计算机系统的控制下，将位移量转换成数字信号，计算出其往复移动的周期、线速度、线加速度等机构运动参数。也可更换不同廓线的盘形凸轮，从而调节从动件的偏心距。 2．凸轮机构运动参数的测定实验注意事项 (1) 调节电机的转速时应缓慢转动调速旋钮，在关闭实验台电源前，应将电动机的转速调到最小。 (2) 用手转动凸轮盘1～2 周，检查各运动构件的运行状况，各螺母紧固件应无松动，各运动构件应无卡滞现象。 (3) 测试时，凸轮的转速不应过高，以免产生大的冲击，造成零件损坏。 (4) 调节从动件偏心距时，偏心距不宜过大，否则有可能使凸轮机构卡死，造成零件损坏。 2．凸轮机构运动参数的测定的操作过程 (1) 按要求组装凸轮机构，分析凸轮机构的组成。 (2) 轻轻转动凸轮，分析凸轮机构的运动特性，找出基圆、推程、远休止程、回程、近休止程，并量出对应的推程角、远休止角、回程角、近休止角。 (3) 以从动件在最低位置开始，轻轻转动凸轮，每转5°，量出从

高速运动物体的速度测试系统设计

高速运动物体的速度测试系统设计姓名：班级：学号：

高速运动物体的速度测试系统设计 1 引言本文的主要任务是通过设计高速运动物体的速度测试系统来确定高速运动物体在在运动过程中的速度，一种基于光幕测速的高速运动物体速度测试系统。激光光幕速度测试是利用光电检测技术实现对物体速度的非接触测试，该方法操作简便，效率高，测试范围大，精度高。 2 测速系统的工作原理高速运动物体参数测试系统主要用来测量运动物体在高速运动过程中的速度。当运动物体穿过测速靶光幕时，进入光电探测器的光通量会发生变化，通过光电探测器将变化的光信号转化为电流信号，经触发整形后成为具有一定脉冲宽度的触发计时信号，并送计算机进行处理。当计算机获取两个触发计时信号的间隔后，根据靶距，由测速软件进行数据处理，可得到运动物体的速度值及相关试验数据。用两套与上述相同的靶就可构成一套区截装置，可获取运动物体通过两个光幕的时间间隔，得到运动物体的飞行的平均速度。以天幕靶为例，当天幕靶在室外工作时，以天空为背景，由于狭缝光阑的作用，天幕镜头的视场具有一定厚度的扇形，通常称之为天幕。一旦有物体进入天幕，遮住了进入狭缝的部分光线，通过狭缝后面的聚光系统到达光敏元件的光通量会发生变化，光敏元件会产生一个正比于光通量变化的电信号，电路将电信号放大、整形后，最后输出一个脉冲信号，触发计时仪，完成计时功能。测速时，用两台天幕靶与一台计时仪配合(可直接连接计算机进行数据处理)。计时仪给出飞过两靶之间距离的时间△T，弹丸在此距离S内的平均速度口。在计时仪测速中，通常称开始计时的信号为启动信号，停止计时的信号为停止信号。给出启动信号或停止信号的装称为区截装置，两信号之间的时间间隔记录装置称为计时仪靶1和靶2分别为启动信号和停止信号的区截装置，两区截装置之间的弹道线长度L2通常称为靶距。在计时仪测速中，第一个区截装置启动计时仪开始计时，第二个区截装置终止计时仪停止计时。计时仪记录的时间T代表了弹丸飞过靶距L2所经历的时间。测速系统主要是测出靶距L2和时间T，并由此换算出弹丸在此距离上的平均速度。如图所示。

室内外热环境参数测定实验指导书

【实验名称】室内外热环境测试【实验性质】综合性实验【实验任务】测试不同类型建筑、不同建筑空间的热环境，对室外气象因素对室内热环境的影响进行分析，并根据分析结果针对建筑热工设计提出结论性意见。【实验目的】通过实验，使学生了解室内外热环境参数测定的基本内容，初步掌握仪器仪表的性能和使用方法，进一步感受和了解室外气象因素对建筑热环境的影响。【实验内容】建筑室内外热环境参数的测定主要分为室内热环境测定和室外热环境测定两部分。其中：室内热环境参数的测量主要包括2个方面的内容： ■温度的测定 ■空气相对湿度的测定室外热环境参数的测试同样主要包括2个方面的内容： ■温度的测定 ■空气相对湿度的测定 ■风环境的测定【实验仪器设备】 1、室内热环境的测定主要使用TESTO174H温湿度记录仪。 2、室外热环境参数的测定主要使用温湿度记录仪及8910便携气象站。【实验方法和步骤】 1、室内热环境参数的测定（1）将记录仪与计算机连接，设置记录仪时间及存储间隔等信息；（2）选择测点，注意避免测点受到日照等因素的影响；（3）选择完整时间段对选定测点和室外温湿度进行测试；（4）上传数据，进行数据整理和处理；（5）结合测点房间的特点（建筑形式、外环境、布局、朝向、围护结构等等）对实测数据的差异进行分析，提出建筑热工设计的改进型意见及设计原则；测点A 位于建艺馆地下一层综合实验室西侧，有西向外墙外窗，有采暖；测点B位于建艺馆地下一层综合实验室西侧，无外墙外窗，有采暖，暖气配置较少；测点C 位于建艺馆地下一层综合实验室构造展室，无外墙外窗，无采暖；

【数据整理】根据提供的数据图表选择所研究的时间段（周期10个小时），将对应的时刻、数据参数填入表格。【分析】根据数据结果分析同样外扰作用下不同室内环境的原因。【结论及建议】根据分析结果，归纳建筑热环境影响因素及其影响机理，提出通过建筑设计和设备等多种措施改善室内热环境的建议。

机械运动参数测定实验指导书

实验二机械运动参数测定实验指导书一、实验目的: 1.通过实验了解：位移、速度、加速度测定方法。角位移、角速度、角加速度的测定方法；转速及回转不均匀系数的测量方法。 2.通过实验初步了解“机械动态参数测定实验台”及光电脉冲编码器、同步脉冲发生器（或称角度传感器）的基本原理，并掌握它们的使用方法。 3.通过比较理论运动线图与实测运动线图的差异，并分析其原因，增加对速度、角速度、特别是加速度、角加速度的感性认识。二、实验台简介： 1、主要技术参数 1) 曲柄原始参数：曲柄AB 的长度LAB：可调0.04～0.06m。曲柄质心S1 到A 点的距离LAS1=0。平衡质点P1 到A 点的距离LAP10.04～0.05：可调。曲柄AB 的质量（不包括MP1）M1=2.55kg。曲柄AB 绕质心S1的转动惯量（不包括MP1）JS1=0.00475kgm2。P1点上的平衡质量MP1可调。 2) 连杆原始参数：连杆BC 的长度LBC：可调0.27～0.30m。连杆质心S2到 B 点的距离LBS2=LBC/2。连杆BC 的质量M2=0.55kg。连杆绕质心S2的转动惯量JS2=0.0045kgm2。 3) 摇杆原始参数：摇杆CD 的长度LCD=0.13~0.18m。摇杆质心S3到C 点的距离LAS3=0.14m。平衡质点P3到 C 点的距离LAP3:可调。摇杆CD 的质量（不包括MP3）M3=0.624kg。摇杆CD 绕质心S3的转动惯量（不包括MP3）JS3=0.05kgm2。P3点上的平衡质量MP3:可调。 4) 机架原始参数：机架铰链的距离LAD=0.34m。浮动机架的总质量 M4=32.65kg。加速度计的方向角а：可调0~3600。 5)连杆原始参数：连杆DE 的长度L DE：可调0.27~0.31m。连杆质心S4到D 点的距离L BS4=0.15m。连杆DE 的质量M4=0.55kg。连杆绕质心S4的转动惯量J S4=0.0045kgm2。 6）滑块 5 原始参数：滑块质量M5=0.3kg。偏距值（上为正）e：可调0～0.035m。 7) 动力原始参数：电动机（曲柄）的额定功率P：90w。电动机（曲柄）的特性系数G=9.724rpm/Nm。许用速度不均匀系数δ：按机械要求选取。仿真计算步长DΦ：按计算精度选取。 2、功能及特点：

机构运动与力参数测试实验报告(广州大学)

机构运动与力参数测试实验报告院、系机电学院专业班级机械113 姓名丘雄锋同组人刘栋、陈均铨、李楚旭、何嘉豪、张黎明、乔攀、李佩斌实验日期2013 年 4 月28 日一、机构运动方案设计（绘制机构运动简图，简要说明其结构特点和工作原理及使用场合） 1滑块；2连杆；3同轴的皮带轮和齿轮； 4皮带；5皮带轮；铰链B固定在齿轮上自由度计算： F=3×4-（2×5+1）=1 结构特点：上图实际为曲柄滑块机构，曲柄滑块机构具有的运动副为低副（上图所示机构有一组皮带轮构成的高副），构成低副两元件的几何形状比较简单,加工方便,易于得到较高的制造精度等优点

工作原理：此机构常用于将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动;或者将滑块的往复直线运动转换为曲柄的回转运动，而上图为前者，即将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动。其具体工作原理为：由电机带动皮带轮5顺时针转动，从而带动结构3转动，再通过连接在齿轮上的连杆2带动滑块1做往复直线运动。使用场合：自动送料机构、冲床、内燃机、空气压缩机等。二、绘制平面机构的运动学曲线s、v和a曲线。

三、根据数据曲线分析搭建的机构，包括是否有运动冲击，运行状况如何。并分析波动、冲击、不稳定的原因。根据搭建机构及数据曲线图分析，运动有几个局部位置有运动冲击，但对整体影响不大，运行状况较为顺利。 1、根据角位移图分析，可看出角速度线并不是水平直线，而是有一个微小的上下跳动的幅度。其产生的原因可能是电机本身频率不稳定，或者是滑块来回摩擦系数不一致产生。 2、根据直线位移曲线图，可看出位移曲线并不是光滑的曲线,在波峰跟波谷都有一段是直线。与直线的末端相连的曲线一开始便有较大的斜率，这会对测量器材造成一定的冲击，同时也造成机构也不稳定。排除构件连接之间的偏差，为了更好得测量滑块的往复直线运动，而不导致滑块卡死，连接滑块的测量器材在连接节点有较大的松弛度，从而导致滑块在最左端和最右端时有一段测量的空窗期，导致不能测量进而产生速度曲线的波峰、波谷有一段直线。

机械基础实验室简介

机械基础实验室简介 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

机械基础实验室简介 1、基础实验室包括下列分室：（1）多功能实验室（6）金相实验室（2）拉伸实验室（7）制样实验室（3）机械原理实验室（8）热处理实验（4）机械设计实验室（9）硬度实验室（5）动平衡实验室（10）液压实验室 2、实验室总面积: 约500m2 3、实验室面向专业: 机械工程及自动化专业为主，并可供电气工程与自动化专业做有关机械方面的实验。 4、实验室可开出实验详见各分室介绍. 一多功能实验室简介 1、实验室面积: 82.8m2 2、设备名称: 多功能材料力学实验台 ALDT—C 9台附：（1）静态数字电阻应变仪YJ28A—P10R 9台（2）载荷称重显示仪 GGD—B 9台（3）拉压力传感器 BLR—1/1t 27台 3、实验室面向专业: 机械工程及自动化专业 4、实验室可开出实验（1）梁弯曲正应力实验（2）弯扭组合变形实验

（3）压杆稳定实验二拉伸实验室简介 1、实验室面积: 37.4 m2 2、设备名称: （1）液压式万能材料试验机 WE—100 1台（2）微机控制电子万能试验机 WDW—100 1台（3）电子扭转试验机 NPS—1 1台（4）相关打印设备 1台 3、实验室面向专业: 机械工程及自动化专业 4、实验室可开出实验（1）金属及非金属材料的拉伸实验（2）各种材料的压缩实验（3）金属材料的扭转实验三机械原理实验室简介 1、实验室面积: 58 m2 2、设备名称（1）机械原理陈列柜 1套（2）齿轮范成仪 30套（3）机构测绘模型 2套（4）齿轮参数测量仪 20套（5）机构运动参数测量仪 MEC—B 1套附：(1)曲柄导杆机构调整 1台 (2)四色绘图打印机 PP—40 1台 3、实验室面向专业: 机械工程及自动化专业 4、实验室可开出实验（1）机械陈列室参观

CQPS-E机构运动参数测试组合创新实验台说明书

CQPS-E机构运动参数测试组合创新实验台一、实验目的 1、加深对平面机构组成原理及运动特点的认识，提高机构综合创新设计能力。 2、通过实验机构的搭接训练，测试系统的组建及机构运动参数的测试，提高实践动手能力。 3、掌握机构运动参数（线位移、线速度、线加速度及角位移、角速度、角加速度）的测试方法，对比分析机构运动性能。二、实验设备及工具 1、CQPS－E机构运动参数测试组合创新实验台及其配套系统软件。该实验台有CQPS－E／1~4型共四台套(如下图)，每个台架上均可安装3个实验机构，总共可安装12个实验机构，学生可分四组同时实验。（客户可选购我公司此产品中的任一单一套产品，使用说明书同时使用此版本） CQPS－E／1 CQPS－E／2 CQPS－E／3 CQPS－E／4

（1）、CQPS－E／1型可安装实验机构： A．正弦机构； B．等加速－等减速运动凸轮机构； C．简谐运动凸轮机构；其中两种凸轮机构均有尖顶、滚子、平底三种从动件，均为对心移动从动件盘形凸轮机构。（2）、CQPS－E／2型可安装实验机构： A．齿轮－对心曲柄滑块机构； B．齿轮－偏置曲柄滑块机构； C．槽轮机构；（3）、CQPS－E／3型可安装实验机构； A．曲柄摆块－齿条齿轮机构； B．摆块机构； C．齿轮－曲柄摇杆机构；（4）、CQPS-E/4型可安装实验机构 A．摆动导杆－对心滑块机构； B．摆动导杆－偏置滑块机构； C．摆动导杆－双摇杆机构； 2、平面机构创意组合测试分析仪。 3、配套工具：十字螺丝刀，固定扳手，内六角扳手，钢板尺，卷尺。三．实验原理 1、机构的组成原理机构具有确定运动的条件是其原动件的数目应等于其所具有的自由度的数目。因此，如将机构的机架及与机架相连的原动件从机构中拆分开来，则由其余构件构成的构件组必然是一个自由度为零的构件组。而这个自由度为零的构件组，有时还可以拆分成更简单的自由度为零的构件组，将最后不能再拆的最简单的自由度为零的构件组称为基本杆组（或称阿苏尔杆组）简称为杆组。由杆组定义，组成平面机构的基本杆组应满足条件：

机械原理实验指导书

《机械原理》课程课程编号：428014 实验指导书主撰人：聂时君审核人：朱连池单位：通信与控制工程系二O一三年五月

目录实验一、机构认知实验二、机构运动简图的测绘和分析实验三渐开线齿廓的范成实验实验四、渐开线齿轮参数的测定实验实验五、刚性转子的动平衡实验注：红色标记为本学期我们所要做的实验项目，请大家写好预习实验报告。

前言 1．实验总体目标通过实验教学，应达到以下目标： 1.巩固本课程所要求的基本理论知识，加强实践认识，提高实践能力； 2.了解一些与本课程有关的最基本的机械实验方法，并且运用实验方法研究机械的技术。 2. 适用专业年级机械设计制造及其自动化专业2年级 3. 实验课时分配 4. 实验环境主要面向机械专业开展机械基础实验与机械系统创新设计及制作的实践教学。机械原理实验室包括“常用机构陈列柜参观及创新设计盒功用熟悉”、“机构运动简图测绘分析”、“渐开线齿阔范成原理”、“基本机构运动参数测量与分析”、“回转构件的动平衡”等。 5. 实验总体要求首先，学生应认真预习实验教材，明确实验的目的与要求，掌握与实验相关的理论知识，了解要做实验对象的内容；其次，了解实验所用的设备和仪器，实验时了解使用方法和操作过程，实验后对测试数据进行数据处理。 6. 本课程的重点、难点及教学方法建议 1.了解典型的机械加工设备的工作原理，各组成部分及其功用，认知机、电、液在机械设备上的应用，重点认知真实机器上的常见机构及其作用。 2.初步掌握测绘机构运动简图的技能；验证和巩固机构自由度的计算，并明确自由度数与原动件数的关系。

3.加深对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性；提高工程实践动手能力；增强创新意识及综合设计的能力。通过创意方案的组合设计，启发创造性思维和培养动手能力。 4.掌握齿轮范成加工原理和齿轮参数的测量方法。 5.加深对回转构件平衡原理的理解，初步掌握动平衡实验的基本方法和了解动平衡机的原理结构。

实验四机构运动参数测试

实验四机构运动参数测试一、实验目的 1.通过运动参数测试实验，掌握机构运动的周期性变化规律，并学会机构运动参数如位移、速度和加速度（包括角位移、角速度和角加速度）的实验测试方法； 2.通过利用传感器、工控机等先进的实验技术手段进行实验操作，训练掌握现代化的实验测试手段和方法，增强工程实践能力； 3.掌握原动件运动规律不变，改变机构各构件尺寸，从动件运动参数的测量方法; 4.通过进行实验结果和理论数据的比较，分析误差产生的原因，增强工程意识，树立正确的设计理念。二、实验装置 1.实验装置的组成实验装置系统框图如图1所示，它由以下几部分组成。 2.实验装置的特点该实验以培养学生的综合设计能力、创新设计能力和工程实践能力为目标。打破了传统的演示性、验证性、单一性实验的模式，建立了新型的设计型、搭接型、综合性的实验模式。本实验提供多种搭接设备，学生可根据功能要求，自己进行方案设计，并将自己设计的方案亲手组装成实物模型。形象直观，安装调整简捷，并可随时改进设计方案，从而培养学生的创造性和正确的设计理念。 3.实验装置的功用实验中，可组合出：①曲柄滑块；②双曲柄；③摆动导杆；④曲柄摇杆；⑤滑块为输出构件的简单的平面六杆机构（组合机构）；⑥直动导杆凸轮机构；⑦摆动凸轮机构和动力学调速实验台等多种典型的运动机构；另外，各构件尺度参数可调，突出了测试机构的尺寸参数的多变性，如：在曲柄滑块机构中设计了偏心块构件，可将对心式曲柄滑块机构变位偏置式曲柄滑块机构；在双曲柄机构中，可调节连杆尺寸使之变为平行四边形机构等。这样可增加学生的实验题目和测试目标，使同学在实验中充分理解尺寸参数有、原动件运动规律等因素对机构运动学方面的影响，巩固学生在课堂中所学知识，使之产生感性认识，增加对机械学研究的兴趣，同时达到一机多用的目的。 4.实验装置主要技术参数

机械原理课程设计-机械运动参数测试仪分析

机械原理课程设计说明书学院：五邑大学机电工程学院专业：机械工程及其自动化班级：学生：学号：题目：机械运动参数测试仪分析日期：2012.1.10

机械运动参数测试仪分析戴苑城 AP0908106 一、仪器机构简介如下图所示，实验仪器以蜗杆箱为分界，分为前后两部分。前部分主要分为：电机、传感器、传感圆盘；后部分别为：导轨架、导轨框，导杆、滑块、固定架和法兰盘。电机是整个机构的动力源，透过蜗杆箱以蜗杆为原动件作减速运动。动力由蜗轮主轴输出，传给法兰盘和传感圆盘，由传感器接收传动圆盘的转动信号，通过输出设备输出信号。后部部分机构简化后如图所示，主要有法兰盘滑块，导杆，导轨架和导轨框所构成。由蜗轮主轴所输出的动力带动法兰盘转动，从而使后部机构运动。由后部机构所得的运动简图如图所示：

由简图可以清晰看到，所要研究的连杆有：、、和滑块组成。圆盘为动原件，移动副钉紧在圆盘上，杆l3在移动副上滑动，通过杆传递，最终带动滑块在水平面上滑动。二、机构分析如上面见图所示可知，机构由个活动构件所组成，共有个低副，其中R1=42mm ， l2=240mm,l3=180mm,l4=110mm,圆盘上的转动副与水平面的夹角为1θ，杆l3与水平面的夹角为2θ，圆盘R1的角速度w=1 rad/s,其自由度计算：由自由度计算公式：3(2)l h F n p p =-+ 可得该机构自由度（1）位置分析：机构矢量方程及方位角如图示，投影关系的以下公式： OB BC OD CD l l l l +=- AO OB AB l l l += （2）投影方程: MC l : 222 222214141 3 112 2sin sin sin MC MD AB AB BC MC BC l l l l R l R l l l l l R l θθθ=+=++=+=+ BC l ： 322214141 2sin BC AB AB l l l l R l R l θ=+=++ OD l : 112cos cos OD BC MD l R l l θθ=++

环境监测系统实验报告

信息与通信工程学院单片机系统课程设计报告完成日期：2012年 11 月 16 日

目录目录 (1) 一、设计任务和要求 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2性能指标 (1) 二、设计方案 (2) 2.1.方案设计 (2) 2.1.1单片机控制模块的选择论证 (2) 2.1.2温度湿度检测模块的选择与论证 (2) 2.1.3显示模块的选择与论证 (2) 2.2本设计采用方案及原理 (3) 三、系统硬件设计 (4) 3.1单片机最小系统设计 (4) 3.2温湿度采集电路 (5) 3.3电源电路 (6) 3.4光敏电阻接入电路 (7) 3.5键盘电路 (8) 3.6LCD显示电路 (8) 3.7报警电路 (9) 3.8串行接口电路 (10) 四.系统软件设计 (10) 4.1主程序设计 (10) 4.2LCD12864模块程序 (11) 4.3DHT11模块程序 (12) 4.4光敏电阻模块程序 (14) 五.调试及性能分析 (15) 5.1调试过程中出现的问题 (15) 5.2性能分析 (15) 六.心得体会 (16) 参考文献 (17)

附录1 程序清单 (18) 附录2 电路原理图 (24) 附录3 PCB图 (25) 附录4 硬件电路板图 (26)

一、设计任务和要求 1.1 设计任务基本要求：（1）利用单片机控制传感器采集环境温湿度，光照强度等参数，并在液晶屏上显示环境参数值。（2）系统设有键盘，可实现系统参数的设置。提高部分：（1）将上述环境数据记录在SD或TF卡上；（2）采集并显示三轴加速度值；（3）无线传输所测环境参数。 1.2 性能指标（1）温度湿度光照强度显示：用LCD12864进行显示。（2）环境温度：单位/℃。（3）环境湿度：单位/%RH。（4）环境光强：单位/lux （5）键盘（6）报警

三维运动光学测试系统技术参数

三维运动光学测试系统技术参数 1. 设备用途：实现船舶在造浪池或水池中发生碰撞时，通过非接触的光学测试系统来捕捉船体运动轨迹，并经相关分析软件计算，可完整实现船舶在水面上发生碰撞后，船体的重心位置、运动速度、角度、加速度、角速度、角加速度等数据，从而获得船体6自由度运动规律。 2. 硬件参数： 2.1高速红外三维运动捕捉摄像机： ★2.1.1功能要求：可精准采集船舶在造浪池/水池中的标志点空间位置数据和运动轨迹，也可采集视频影像，具备无线传输数据功能。 ★2.1.2高速红外摄像机数量：≥6台，其中具备无线数据传输功能的高速红外摄像机1台。 2.1.3摄像芯片：采用专业subpixel CMOS技术。 ★2.1.4摄像机具备两种全视野模式：1、支持1200万像素（4096×3072）情况下，全视野分辨率拍摄速度≥300fps；2、支持300万像素（2048×1536）情况下，全视野分辨率拍摄速度≥1000fps；摄像机最大拍摄速度≥10,000 fps；镜头采样频率10000Hz； ★2.1.6摄像机散热：超静音、无风扇设计。 ★2.1.7摄像机连接方式：采用串联方式，不需要转接器，便于实验场地布置。 ★2.1.8摄像机连接线缆采用航空工业接口，确保信号传输稳定。 ★2.1.9具有户外测试主动滤波功能，能够在室外强光环境下使用。 2.1.10支持主动和被动标记物。 2.1.11系统可最多支持摄影机数量无上限。 2.1.12校准器：T型两颗被动反光球校正器2个（适应不同大小规格的实验场景要求），L 型四颗被动反光球校正器1个。 ★2.1.13摄像机电源：单个电源可至少给4个摄像机供电。 2.1.14摄像机固定：提供与高速红外摄像机同等数量的三脚架、云台，摄像机三脚架为碳纤维材质，承重不能低于10kg，脚管节数3节，顶部具备伸缩增高装置。 ★2.1.15 Marker球：提供?40 mm反光球及底座1套、强力双面胶等。 ★2.1.16 数据采集仪同步应变仪设备，能够与运动捕捉系统进行同步采集，同步分析。 2.2软件要求：

温湿度测试实验报告

简易环境参数测试仪设计总结报告目录： 1.系统方案……………………………………………………………… 1.1方案论证…………………………………………………………… 1.2方案选定 1.3系统设计……………………………………………………………… 1.4结构框图……………………………………………………………… 2.理论分析与计算……………………………………………… 2.1测量与控制方法………………………………………………………… 2.2理论计算…………………………………………………………………… 3.电路与程序设计…………………………………………………………………3.1硬件电路各模块或单元电路的设计 3.2检测与驱动电路设计………………………………………………………… 3.3总体电路设计………………………………………………………………… 3.4软件设计与流程图…………………………………………………………… 4.结果分析………………………………………………………………………… 4.1与设计指标进行比较，分析产生偏差的原因，并提出改进方法………………

1.系统方案 1.1方案论证方案1：温湿度传感器采用传统的模拟式器件，使用光敏电阻测光照，利用单片机进行显示与按键。方案2：温湿度采用集成式器件，使用光敏电阻测光照，利用单片机进行显示与按键。方案3：温湿度传感器采用数字式器件，使用光敏传感器，再通过单片机进行显示与按键。方案论证：比较三种方案，在传感器的选择上，模拟传感器的模拟信号要先经过采样、放大和模数转换电路处理，再将转换得到的表示温度值的数字信号交由微处理器或DSP处理。被测量信号从敏感元件接收的非物理量开始到转换微处理器可处理的数字信号之间。而且模拟信号在传输的过程中容易受到干扰而产生误差。而且魔术转换的精度不可能很高，存在一定的非线性，互换性较差。直接采用数字数传感器就可以避免以上的问题。数字传感器可以直接将被测模拟量直接换成数字量输出，具有很强的抗干扰能力，且具有高的精度和分辨率，稳定性好，信号易处理。其次在光照方面光敏电阻达不到要求故选择光敏传感器。 1.2方案选定：选择方案三 1.3系统设计:以A T89S52 为核心的单片机。系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等。温湿度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89S52 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。同时通过按键对温湿度进行调整与确认。检测光照。 1.4结构框图