機械系統設計論文大全11篇

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機電一體化機械系統通過運用計算機技術，由計算機系統進行協調及控制，從而完成運動、能量流和機械力等各項動力學相關的任務，同時其各個機電部件相互聯系、相互配合和相互協調，組成完整的系統結構?；谠撓到y結構的程序性和任務性，在機電一體化機械系統的設計與研究上應該站在“系統”的相關角度，以便進行有效科學的安排設計。

1機電一體化機械系統的設計要求

1．1保證較高的精確性

機電相關產品的精確程度直接關系著系統整體的質量和效益，機電一體化機械的技術性能、工藝水平及功能都要求選擇優質產品，也就是說，機電一體化產品的首要標準和要求便是高精確度。

1．2反應性能要強

機電系統具有良好的反應性能，即在系統接受某一指令后，能夠較短時間內對該指令進行任務的執行，從而保證系統能夠更加精確地完成任務。另外根據系統的運行狀況，做好準確、及時獲得相應指令的控制，能夠增加任務完成和執行的準確性。

1．3具有較強的穩定性

在機電一體化機械設計中，為了保證更好的系統精確度和反應性能，往往會在無間隙、低摩擦、高剛度和高諧振頻率等方面對系統提出較高的要求。另一方面，還要求機電一體化機械系統有壽命長、體積小、重量輕和可靠性高等優點。

2機電一體化機械系統的構成

機電一體化機械系統通常是由傳動機構、導向機構和執行機構三部分構成。

2．1傳動機構

機電一體化機械系統中的傳動機構，不僅僅是轉速和轉矩的轉換器，耗時伺服系統中的重要組成部分，因此，在機電一體化機械系統設計要求中，傳動機構首先要具有較高的精確度，同時必須滿足重量輕、噪音低、體積小、運轉速度高和可靠性高等方面的要求和特點，結合機電一體化機械系統中對伺服控制的要求和標準進行傳動機構的設計研究，以便更好地提升系統機械結構中的伺服性能。

2．2導向機構

導向機構在機電一體化機械系統中主要起到的是導向作用和支撐作用，一般包括導軌和軸承等。導向機構的正常作用的發揮可以有效保證機電一體化機械系統中的組成部分和各個裝置能夠安全、準確完成指定的任務運動。

2．3執行機構

執行機構，是指在機電一體化機械系統中直接完成任務指令的操作裝置和部分，一般情況下，執行機構所具備的高靈敏度和精確度以及高重復性能和可靠性，可以保證其根據不同的任務指令和相關要求，在動力源的推動下完成預先設定的各種操作任務。在目前經濟快速發展的社會，計算機的應用能通過其強大有效的功能，使傳統機電的動力發動機轉換成為可變速、動力和執行的多功能發動機，從而使得執行機構和傳動機構得到進一步的簡化。

3機電一體化機械系統的設計思想

3．1動態設計思想

在機電一體化機械系統的設計中，通過靜態設計的有效協助，為了更好的研究整個機械系統結構的頻率特點和性質，完成各個系統環節數字模型的建立，推動促進機電一體化機械系統的傳遞函數，必須充分有效地通過自控方法進行頻率特性的計算，這便是動態設計。機械系統的頻率特性，在一定程度上不但能夠反映出整個系統在不同信號頻率下的相應反應，還決定了系統的工作最大頻率、抗干擾性和穩定性。

3．2靜態設計思想

靜態設計是指按照機電一體化各個機械系統的功能要求，通過相關的研究和經驗初步、大體上制定出機械系統設計的步驟及方案。方案中主要涉及整個系統部件之間的控制、連接以及部件的種類和對能源的需求等?；痉桨冈O計完成后，應以技術手段為基礎，設計出系統中各部件的運動關系、參數及結構，確定部件及相應零件的材料、精確度和結構方式，并對執行元件發電功率、參數和過載能力進行驗算，對其他相關的元件和部件進行配置系統的選擇等等。

4機電一體化機械系統的性能分析

想要使機電一體化機械系統良好的伺服性能得到保證，不但需要從機械系統的靜態特征方面得到更好的滿足，同時還要充分的運用理論研究和自動化的控制方法對整個系統體系進行動態設計和分析。另外，機械系統的動態設計應該以系統靜態的數字模型為基礎，根據自動化控制的要求和方法研究分析系統的整個頻率特性，并通過調整相應的頻率，改善系統整體的伺服性能。

4．1數字模型的建立

機電一體化機械系統數字模型的建立和電氣系統的數字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通過折算將比較負責的結構裝置簡單化，轉為等效的數學函數關系，并用數學中的線性微分方程表達式將其表達出來。機電一體化機械系統的數字模型分析通常情況下都是輸入與輸出的聯系。比如，把比較復雜的系統機械參數，彈性模量、阻尼和系統慣量等統一進行處理，并對各個機械參數進行數學方式的分析，從而得出它們對整個機械系統的影響。在數字模型的建立之前，需要先對機械系統中的不同物理量進行折算，使它們直接轉化到某個元件上，從而把多變、復雜的多軸傳動變為單軸傳動，在此過程中，必須嚴格按照總機械系統性能不變的原則。這樣，以單軸為基礎的輸入量和輸出量的關系，就能夠建立相關的數學表達式，從中反應出機械的相應性能，從而應用并指導實際中的設計。

4．2性能參數的影響

機電一體化機械系統設計要求必須要工作可靠、精確度高、運行平穩等，既是靜態設計中的研究問題，也是動態設計對伺服機構的要求，這就應該通過對有關參數的調整，優化整體系統的性能。

5結語

通過以上論述，從機電一體化機械系統的性質、概念等方面進行相關分析，分別從機電一體化機械系統的設計要求、基本構成、設計思想和性能分析四個方面進行了研究分析，機電一體化機械系統設計研究進行了詳細的論述。

作者:朱翔宇 王玉樂 單位:聊城大學機械與汽車工程學院 青島科技大學自動化與電子工程學院

參考文獻:

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2.教學手段和方法仍存在不足。雖然CAI等教學課件的引入提高了課堂容量和課堂效率，但從培養學生能力尤其是創新能力上看，效果不顯著。

3.重視理論，重視知識的培養，重視教師的主導作用，因而對綜合分析能力、實際應用能力、創新能力的培養不足，學生主動學習精神較差。

二、機械設計系統教學法研究

系統教學法是以具體機械設備（項目）為背景；以學生、項目和實際經驗為中心，而不是傳統的教師、教材和課程。把整個課程內容在一臺具體機械設備上得到有機的整合，使機械設計各章節內容與課程體系銜接地更加緊湊、順暢。學生開始接觸課程就了解了科 學、嚴謹的設計思想。教師在授課過程中根據相關章節的零部件在機械設備中的作用，通過結合具體實物講述，使學生對相關內容零部件的作用產生較高認識，對每一個零部件的理解與選擇，必然會達到“學有所用”的要求。系統教學法課堂理論教學以改變過去傳統單獨各章節的分散學習，知識體系雜亂無章，使學生出現“知其然不知其所以然”的現象。通過對這些基本內容的學習去掌握有關的設計規律和技術措施，從而使學生具有設計其他通用零部件和某些專有零部件的能力。系統教學法特點：①系統性。整個課程內容作為一個系統，每個章節內容作為要素。②典型性。具體機械設備包含大多數機械設計課程的知識。③目的性。學習通用機械零件的設計與選型。④科學性。根據學生理解具體情況，靈活掌握、實施教學。⑤直觀性。設備結構和各個零部件的作用一目了然。⑥應用性。應用書本理論直接解決設備失效的問題。⑦關聯性。充分體現各個零部件相互關聯關系。

三、機械設計系統教學法實踐

“系統教學法”的核心是一臺具體機械設備，具體如何實施教學，可以根據具體情況靈活掌握。設備應具有形象化、具體化的特點，與傳統教學中的舉例有本質的區別，是把整個課程知識作為一個系統，而系統又是以一臺具體設備而體現的，各章節的知識通過設備零部件的設計和選型來學習。設備零部件具有形象化、具體化的特點，以提升絞車作為一臺具體設備實例教學。課程教學前，學生首先通過視頻了解這臺設備的用途，然后到實驗室參觀，讓學生確實感受到設備的外形。教師上課根據視頻首先介紹其工作原理以及各個部件的功能和作用，讓學生清楚認識到學習這門課程的目的就是要學會這臺機器的設計。在教學中要始終貫穿“使用場合—失效形式—受力分析—強度計算—結構設計”這一主線，本課程的學習分成三個單元進行，機械零件的疲勞強度設計和主要零部件，諸如齒輪傳動的強度計算、軸的設計、滾動軸承的選擇及組合設計、螺紋連接的強度計算及螺栓組連接的受力分析等內容列為重點內容作為減速器的重要組成部分，作為第一單元知識，在課堂上重點講授；而把比較易于理解的某些章節，如機械零件常用材料和選擇原則、過盈連接、摩擦輪傳動等列為一般性內容，安排學生自學。第一單元———減速器。①減速器原理。強調是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，是一種相對精密的機械，用來降低轉速和增大轉矩，以滿足工作需要。設計減速器時，應根據工作機的選用條件、技術參數、動力機的性能、經濟性等因素。②齒輪。通過視頻和圖片，讓學生理解齒輪的失效形式，然后講解制造齒輪需要材料和熱處理、齒輪的受力和強度計算、齒輪的加工精度和效率、齒輪的和齒輪的設計、材料、加工熱處理。③軸。根據減速器中軸具體結構進行教學，還要結合齒輪的結構和受力分析講授軸的結構，對軸的設計、材料、加工工藝、熱處理和精度公差要結合實際詳細講解，并對軸的失效形式和國內外最新維修方法進行介紹。④鍵連接。結合減速器的齒輪和軸進行教學，解釋鍵的作用，重點學習平鍵和花鍵的選型計算和實效形式，其他類型的鍵作為擴展知識進行介紹。⑤軸承。結合減速器的軸系，解釋軸承的作用，介紹軸承的種類，重點學習軸承的選型計算；結合減速器的工作特點學習軸承的和實效失效形式。⑥螺栓連接。以減速器箱體的各種螺栓為例，學習螺栓連接的種類、應用特點和使用場合、預緊力的作用、防松的措施、引伸學習螺栓的強度計算和提高強度的措施。第二單元———提升絞車其他部件。①聯軸器。首先根據提升絞車介紹各個聯軸器的作用，重點學習聯軸器的選型設計，聯軸器的種類以自學和課堂討論為主。②剎車器。教師簡單介紹提升絞車中剎車器的作用和類型。第三單元———機械其他知識。①帶、鏈和蝸輪蝸桿傳動。學習這部分知識時，要把這三章內容進行整合，改變過去按章節分別教學的方式。首先采用對比法進行教學，就是以齒輪傳動為參照物，重點介紹三種傳動的特點、應用場合，然后再分開單獨學習。②摩擦、磨損及。學習時以減速器為例，講解摩擦和磨損的危害以及的作用。重點學習劑的選用和方式。③機械零件強度。結合齒輪、軸和軸承的失效形式，學習材料的疲勞特性；結合齒輪、軸和軸承的工作中的受力形式，學習交變應力特性。要通過具體減速器齒輪、軸和軸承的失效案例，使學生掌握零件疲勞破壞的危害。

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2機械傳動系統節能設計方法

機械傳動系統是機械系統的核心構成，傳動機構的工作效率對整個機械設備運行有直接性影響。為了順序現代機械工程改造要求，必須要提出切實可行的節能設計改造方案，維持機械工程運行速率的穩定性。結合常見的機械傳動方式，其節能設計改造方法：（1）齒輪傳動。齒輪傳動是依靠主動齒輪依次撥動從動齒輪來傳遞動力的，齒輪傳動節能設計的要點是保證齒輪瞬時角速度比始終保持穩定。定軸齒輪系在工作時所有齒輪的回轉軸線固定不變。設計人員可根據齒輪傳動類型詳細設計，以最優齒輪組合方式執行傳動工作。例如，從零部件耗損率控制角度考慮，設計改造時可按照兩齒輪傳動時的相對運動為平面運動、空間運動，再將其分為平面齒輪傳動、空間齒輪傳動，選擇最高效的方式作為機械設備動力來源，減少了齒輪嚙合磨損。（2）蝸輪蝸桿傳動。渦輪蝸桿傳動效率偏低，且零部件磨損較大，長時間運行會出現不同程度的故障問題，阻礙了機械設備的穩步運行。在節能改造設計中，可用專用工具安裝或拆卸，禁止用錘子敲擊減速機部件；根據公差配合要求裝配蝸輪輸出軸；嚴格采用原廠配備的齒輪和蝸輪蝸桿進行成對更換；在空心軸上涂紅丹油或防粘劑，防止配合面積垢和過度磨損產生的生銹。（3）帶傳動。機械設備選用帶傳動系統具有安裝便捷、易操控等特點，但是帶傳動長時間處于高速、高溫旋轉狀態下，易容易出現斷裂、耗損等問題。節能設計中，需對主動輪、從動輪、環形帶等進行優化設計，進而提高傳動機構的穩定性。（4）鏈傳動。鏈傳動由主動鏈輪、從動鏈輪和環形鏈條組成，環形鏈條作為中間撓性件裝在平行軸上，動力和運動的傳遞依靠鏈輪輪齒與鏈條的嚙合動作完成。一般來說，鏈傳動節能設計與改造需注意鏈條、鏈輪的高效搭配。例如，鏈傳動工作時，為了便于鏈條聯成環形時內、外鏈板正好相接，鏈接數一般取偶數；為了便于鏈接的嚙合，鏈輪軸面齒形兩側應設計成圓弧狀；鏈傳動接頭處需要用開口銷或彈簧夾夾緊。鏈傳動節能設計要考慮傳動機構形式，合理控制小鏈齒輪數量，小鏈齒輪數盡量多一些。

3機械傳動系統防護設計

機械工程快速發展趨勢下，人們對機械系統結構組合形式展開深入研究，如何在滿足機械系統工作性能前提下，通過優化系統結構以實現節能化控制，這是現代機械科技改造的先進趨勢。機械傳動系統防護也是節能改造設計的一部分內容，可綜合防范機械故障發生帶來的異常損耗。（1）齒輪傳動。傳動系統是機械設備的核心部分，能夠為整臺裝備提供足夠的動力來源，維持內部元器件持續運轉。為了保證傳動系統工作的連續性和穩定性，避免傳動系統零部件產生異常工況造成的危險事故，齒輪傳動機構必須安裝全封閉的防護裝置。（2）皮帶傳動。動力是維持一切機器設備運行的基本條件，傳動系統是機械設備創造動力的根源。皮帶傳動裝置可以采用全封閉型防護裝置或帶有金屬骨架的防護網，也可以采用防護欄桿，從而保證皮帶傳動的耐用性和連續性。（3）聯軸器。除了對機械設備直接性的改造設計，還要注重設備使用后期的綜合養護，才可不斷延長設備的使用壽命。聯軸器需要加裝防護罩，確保其在工作時不被破壞，從而延長使用壽命，比如Ω型防護罩；安全聯軸器可以保證其在工作時沒有突出的部分，確保聯軸器的工作安全。

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中圖分類號：U463.1文獻標文獻標識碼：A文獻標DOI：10.3969/j.issn.2095-1469.2014.01.04

Abstract：Electric wheel-drive system is a promising driving system for electric cars. With the installation of an anti-roll bar， lateral stiffness of the car could be increased while the vertical stiffness was no any change. As a result， the handling performance would improve while the driving comfort was guaranteed. Due to the unique design of the monoclinic arm suspension in the electric wheel-drive unit， it was necessary to conduct a formula derivation and modeling simulation based on the literature survey. In this paper， the structural parameters of the anti-roll bar were determined at the premise of none-interference in space， based on which designs with different kinds of stiffness were compared and discussed. With the Matlab/Simulink， a step signal of the steering wheel angle was used as an input， and the time-domain and frequency-domain responses of the vehicle system were presented and analyzed respectively. The research method in this paper is also valuable in design of anti-roll bars in other electric wheel-drive systems.

Key words：electric wheel-drive system； anti-roll bar； handling stability； Matlab/Simulink

輪邊電驅動系統是電動汽車的一種重要驅動形式。它利用獨立電機驅動單個車輪，省略了變速器、主減速器、萬向節等傳動裝置，傳動鏈短、傳動效率高，同時能夠對每個電機獨立控制，從而通過精確的電控以實現理想的車輛穩定性控制（如ABS、TCS等），提高車輛行駛性能。輪邊電驅動系統的非簧載質量較傳統汽車有所增加，影響整車的接地性和平順性[1-3]。為提高行駛舒適性，可匹配剛度較小的螺旋彈簧，以降低汽車偏頻、減小懸架垂直剛度。但這導致汽車的側傾角剛度降低，車輛轉向時產生較大的車身側傾角，影響行駛穩定性。要解決該問題，需在不影響行駛平順性的前提下提高車輛側傾穩定性，因此安裝橫向穩定桿[4]。筆者在文獻[5]中提出一種一體化單斜臂懸架輪邊電驅動系統，其將電機固定在懸架擺臂上，通過兩級齒輪減速傳動將電機動力輸出至車輪，并將齒輪減速器殼體和懸架擺臂集成設計為一體，通過空間結構參數的設計優化以改善懸架運動特性。本文即以該一體化單斜臂懸架輪邊電驅動系統為研究對象。

國內外已有大量橫向穩定桿的理論和研究。文獻[6]指出橫向穩定桿對側傾角剛度和側傾中心高度的影響，文獻[7]用3種不同的方法建模，探究其在多體動力學軟件中的影響?，F有的研究手段大都通過ADAMS軟件進行仿真分析。由于輪邊電驅動系統是創新性的懸架總成，其結構和參數區別于任何一種現有的傳統懸架形式，因此有必要根據其結構特征推導公式和建模。本文在現有文獻資料基礎上推導出理論公式，并根據整車操縱穩定性的需要設計了橫向穩定桿的方案，再利用Matlab/Simulink對方案進行建模仿真，從時域和頻域角度分析整車系統對方向盤轉角的階躍響應特性。本文的研究方法對于其它形式（如麥弗遜懸架、雙橫臂懸架等）的輪邊電驅動系統橫向穩定桿的設計亦具有價值。

1 單斜臂懸架輪邊電驅動系統結構原理

單斜臂懸架輪邊電驅動系統的基本結構。其中，橡膠鉸鏈1聯接該系統總成與車架，永磁同步電機2為動力源。其輸出動力經過兩級定軸斜齒輪3、4驅動車輪，減速器殼體8同時充當單斜臂懸架的擺臂。單斜臂懸架可視為單縱臂懸架和橫臂懸架的結合體。合理設計擺臂幾何參數，可得到理想的行駛動力學特性[8]。

輪邊電驅動系統使懸架簧下質量增大。為提高整車行駛平順性，所匹配的螺旋彈簧剛度較小，導致汽車行駛穩定性降低。為懸架系統匹配設計橫向穩定桿，可在不影響行駛平順性的前提下提高車輛側傾穩定性。由于單斜臂懸架輪邊電驅動系統的結構特殊性，需要研究橫向穩定桿與懸架運動特性參數的匹配與設計。

2 橫向穩定桿的設計計算

橫向穩定桿的基本結構是一根扭桿彈簧，其兩端分別與左右兩側車輪聯接（通常通過橡膠支承或球鉸與懸架擺臂相聯）。當車身出現純粹沿垂直方向運動時，左右兩側車輪同時做垂向運動，兩者之間沒有相對運動，此時橫向穩定桿不工作，因而不改變車輛的垂向剛度。當車身出現側傾運動時，兩側車輪存在相對運動，此時橫向穩定桿被扭轉，產生一個繞側傾軸線的回復力矩，從而提高車輛側傾角剛度，減小車身側傾[9]。

3 仿真分析

針對某電動汽車整車平臺，通過建模仿真考察不同匹配方案對整車性能的影響，對后懸架橫向穩定桿進行設計?？紤]不裝橫向穩定桿，安裝外徑Ф18 mm實心桿，安裝外徑Ф24 mm實心桿，安裝外徑Ф24 mm內徑Ф16 mm空心桿4種方案，計算出相關參數，并根據二自由度整車模型在Matlab/Simulink軟件平臺中建模仿真，分析各方案對整車性能的影響。

3.1 整車模型建立

電動汽車整車三維模型如圖4所示。該電動汽車采用分布式電驅動形式，前輪架為雙橫臂懸架輪轂電機驅動，后輪為單斜臂懸架輪邊電驅動系統驅動。在Simulink軟件平臺中搭建模型，其中整車模型研究對象即為3.1節所述電動汽車，仿真參數見表2。輸入轉向盤轉角階躍信號以研究整車轉向瞬態響應試驗，如圖7所示。

車輛仿真涉及輪胎側偏角剛度，其值隨輪胎垂向載荷的變化而變化，因而輪胎模型的精度將影響仿真結果。根據文獻[14]，采用魔術公式，相關擬合曲線如圖8所示。

圖9為車身側傾角-側向加速度間的關系曲線。結果表明帶有橫向穩定桿的3種方案其車身側傾角明顯小于不帶橫向穩定桿的方案，且隨著側傾角剛度的遞增，Ф18 mm實心桿、Ф24 mm空心桿、Ф24 mm實心桿的車身側傾角逐次減小。

4 結論

本文以某電動汽車整車為研究對象，針對其后懸架所采用的一體化單斜臂懸架輪邊電驅動系統的特點，根據其整車操縱穩定性的需要設計橫向穩定桿的方案，并利用Matlab/Simulink進行建模仿真，各方案的仿真結果分析如下。

（1）不安裝橫向穩定桿，該方案在相同側向加速度情況下其車身側傾角明顯較其它三者大，不利于行駛穩定性。該方案的車輛轉向特性呈不足轉向，且其不足轉向裕量最大，轉向靈敏度最低，整車動態特性趨于保守。

（2）安裝外徑Ф18 mm實心桿，該方案明顯改進了方案1的車身側傾現象，但其在相同側向加速度情況下的車身側傾角大于方案3和方案4。該方案的車輛轉向特性呈不足轉向，不足轉向裕量較大。

（3）安裝外徑Ф24 mm實心桿，該方案將車身側傾角控制在最小，行駛最穩定。該方案的車輛轉向不足轉向裕量最小，最接近于中性轉向。

（4）安裝外徑Ф24 mm、內徑Ф14 mm空心桿，該方案的車身側傾角大于方案3而小于方案1和方案2，行駛較穩定。該方案轉向不足轉向裕量大于方案3而小于方案1和方案2。該方案具有輕量化的優勢，穩定桿重量為各方案中最輕。同時該方案的制造成本最高。參考文獻（References）

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作者介紹

責任作者：丁曉宇（1988-），男，江蘇儀征人。碩士研究生，研究方向為新能源汽車動力總成。

Tel：18721920015

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本文主要討論了旋轉運動柔性梁實驗平臺的設計。首先介紹了實驗平臺的總體結構，對其中的機械系統部分和控制系統部分做了簡單介紹和說明。然后重點介紹了機械系統的結構設計，對結構中的各組成部分進行了設計，并繪制了相關0件的工程圖。

關鍵詞：柔性多體動力學；旋轉柔性梁；實驗平臺；結構設計

The mechanical system design of experiment platform for rotating flexible beams

Abstract：The flexible arm has been the most direct application for flexible multi-body system dynamics analysis and control theory. Because it had characteristics of simple physical model and easy to computer models and physical tests, the flexible arm has become a key subject for the development of the next generation robot, aviation and aerospace technology.

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恪守職責行勝于言

戴慶輝已從事高校教學工作30年，恪守職責是他在教學工作中的首要信條。執教以來，他主講過研究生課程5門，《現代設計理論與方法》、《技術戰略與創新》、《現代工業工程》、《數值分析》和《創新設計》。主講過本科生課程12門，現主講《機械系統設計》、《電力機械》和《工業工程概論》等。

課堂教學追求卓越。2000年他負責并主研的“機械系統設計現代化教學的研究與實踐”榮獲“河北省教學成果三等獎”；2002年他獨立完成的“專業課教學的創新與實踐”榮獲“河北省高教科研成果二等獎”。同年他主講的專業主干課《機械系統設計》被評為“河北省優秀課程”，2003年轉為首批“省級精品課程”。這是全校最早獲此榮譽的專業課。2007年該課程在河北省第二輪精品課程建設評估中再次斬獲“省級精品課程”殊榮。

實踐教學力爭一流。截至目前，他已指導過27屆畢業設計和23屆校外生產實習，還指導了大量的課程設計和上機實習。他非常重視對學生能力的培養。1990年他指導的畢業設計“火電廠大型泵與風機節能調速裝置”，被原能源部評為一等獎，并在全國電力高校優秀畢業設計中名列第一。近年來，他領導教學團隊創建了工業工程專業實驗室，建成了適于專業教學的現代化“微型工廠”，使實驗開出率達到教學大綱要求的100%；還全力配合校工程訓練中心，成功獲得了“國家級實驗教學示范中心”。他潛心指導創新實踐，于2012年帶領學生獲國家發明專利2項：“多能源聯合發電裝置”；“一種車流碾壓發電裝置”。

愛崗敬業業精于勤

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2校內實踐基地硬件平臺的構建

與課堂理論教學不同，實踐環節的教學需要依賴于儀器設備等硬件條件，因此需要結合學科的特點來構建完成預定實踐教育功能的硬件平臺組成。哈爾濱工業大學機械工程一級學科包含機械電子工程、機械制造及其自動化、機械設計及理論、車輛工程、工業工程、精密與微納制造和航空宇航制造工程7376個二級學科，年招收碩士生350人，其中應用型碩士研究生和全日制工程碩士240人左右。機械工程學科覆蓋的各個二級學科各具內涵，互相獨立而又互為支撐，形成了各具特色的研究方向。機械工程領域工程碩士研究生的應用能力培養主要體現在以下方面:①大型/復雜/先進機械系統設計能力;②各種傳動及其檢測、控制技術應用能力;③先進制造技術應用能力;④機電融合應用能力;⑤科技協作能力。這些能力的培養需要一系列超出單個課程的綜合實踐平臺來提供學生從實踐中鍛煉和掌握工程技術能力的實踐機會。依托校內實踐基地，建設一個獨立于課程教學之外，支撐全院研究生工程實踐能力培養的工程實踐平臺具有重要意義。對于應用型碩士研究生，應該在機械工程一級學科的框架下，培養其對各相關研究方向的了解和掌握，培養出知識面廣博、適應性廣的交叉復合型人才，因此，校內實踐基地所建設的教學平臺應體現出綜合性，并具有一定的輻射性，加強碩士研究生對機械工程領域相關研究方向的了解，拓展知識面，培養學生的實踐創新能力。所建立的校內實踐基地硬件平臺的結構如圖1所示。圖1校內實踐基地硬件平臺的總體結構校內實踐基地硬件平臺包括實驗平臺和實踐平臺兩個部分，其中實驗平臺用來支撐培養計劃中的實踐學分，由傳感及測試技術實驗子平臺、數字化制造技術實驗子平臺、機器人技術實驗子平臺和微納米測量技術實驗子平臺組成;實踐平臺用來為學生提供一個實現自主創新、自由探索的實踐環境，由金屬零件少無切削制造技術工程實踐子平臺、空間機構及機械系統設計與實踐子平臺、數控運動控制綜合實踐子平臺和液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應用實踐子平臺組成。

2．1傳感及測試技術實驗子平臺傳感及測試技術是機械工程學科研究生必須掌握的一門偏重于基礎的技術，并且是其它眾多技術的基礎，因此該實驗子平臺的建設側重訓練研究生對常用傳感器的基本原理及其典型應用，使學生不但對傳感技術中所涉及的各種傳感器的測量原理和性能指標有深入具體的認識，而且還能夠針對具體的問題，選擇合適的傳感器完成相應的檢測任務，為將來的學習和工作奠定實踐基礎，提高應用型研究生對相關專業理論的認知、加強對專業技術工作適應能力和開發創新能力的培養。

2．2數字化制造技術實驗子平臺該實驗子平臺以對數字化制造技術的原理和核心技術的理解為主，以校園網絡為基礎，建立數字化、集成化、網絡化的設計和加工子系統，兩個子系統共享一個服務器，實現信息共享。以現有的CAD/CAM軟件和自行開發的數控技術、數字化加工、數字化裝配等軟件為基礎，為數字化設計、建模和仿真、加工技術的研究提供基本的實驗教學環境和條件。使學生掌握數字化制造技術在產品的設計、分析、制造、制造系統規劃等方面的應用。

2．3機器人技術實驗子平臺該實驗子平臺是一個具有一定規模的、模塊化的、可擴展的機器人系統開放實驗平臺，子平臺的建設以常規機器人技術教學為主，并兼顧機器人智能運動控制和機構空間復雜軌跡的實現等相關教學實驗。能夠進行14個機器人技術方面的教學實驗，各實驗間既可以獨立進行，也可以聯合進行;能根據教學的需求及課程的變化需求進行迅速調整，以適應實驗教學的需要。這些實驗要求學生應用所學知識進行設計、編程和實施，培養學生設計、分析和動手能力，促進機器人技術教學水平的提高，培養機械工程學科研究生的綜合技能和創新能力。

2．4微納米測量技術實驗子平臺隨著超精密加工技術和納米加工技術的發展，對機械加工表面形貌的微觀檢測提出了越來越高的要求。因此微納米檢測技術成為機械工程學科新的研究熱點。通過實驗教學，使學生掌握原子力顯微鏡測量原理、測試參數的選擇，數據處理知識。掌握利用原子力顯微鏡獲得力曲線，根據納米壓痕法的理論基礎及彈性接觸理論計算材料的機械力學特性，分析研究測量儀器的原理、精度、誤差及適用范圍。

2．5金屬零件少無切削制造技術工程實踐子平臺本子平臺對學生進行金屬零件少無切削制造技術的實踐訓練。學生通過設計制造零件的實踐，培養研究生:先進綠色制造技術運用能能力;產品制造生產線管理與運用能力;數控等先進裝備控制與運用能力。

2．6空間機構及機械系統設計與實踐子平臺通過先進傳動裝置的學習和拆裝，使學生了解、學習高性能諧波減速器等國外先進傳動裝置的原理、設計方法、結構和工藝;由學生利用基本元部件設計并構建機械系統，如多自由度關節串聯機構和行走機構等。根據學生自己構建的機械系統，運用機構設計與動力分析軟件建立虛擬樣機，進行仿真。學生為自己構建的機械系統配備運動控制系統，利用計算機和PID控制來控制交、直流伺服系統，實現其構建的機械系統的預期運動目標。

2．7數控運動控制綜合實踐子平臺以機床運動形式為主要控制目標，運動控制為主，順序控制為輔，訓練學生機電系統計算機控制能力。實踐子平臺以單軸運動模塊為基本單元，可搭建一軸、兩軸和三軸運動控制系統?？刂葡到y采用PC-Base運動控制控制器為核心，交流伺服系統為基礎，形成一個開放式的、學生可實際搭建的(包括內部控制軟件)實踐系統。

2．8液壓伺服傳動與氣壓傳動綜合應用實踐子平臺該實踐子平臺對學生進行流體傳動與控制重要基礎和綜合應用的訓練。平臺包含豎直液壓伺服搬運、水平液壓傳動搬運、氣動插拔銷三套子系統，訓練學生:流體傳動與控制系統總體方案設計能力、液壓伺服系統(位置和力及其切換)設計調試能力、液壓傳動系統設計調試能力、氣壓傳動系統設計調試能力和團隊協作能力。

3校內實踐基地的實踐教學體系

在校內實踐基地硬件平臺構建的基礎上，結合應用型研究生培養方案，構建了校內實踐基地的實踐教學體系，根據兩類平臺的特點，結合培養目標，依托實驗平臺下設的4個子平臺建設了一門具有特色的實驗課程“機械工程學科應用型研究生綜合實驗”，綜合實驗課程在內容設置上立足機械工程學科的主干課程，從機械工程一級學科的角度去組織實驗教學的內容，規劃建設的實驗項目既是對若干門學位課程內容的深化和提升，又是對某門課程課內實驗的強化，支撐研究生培養計劃中2學分的實踐教學環節，可以完成總計66學時的實驗教學，根據課程的設置和培養計劃，要求研究生從中選擇22學時進行本門課程的實驗教學，以加強碩士研究生現代實驗方法和技能的訓練和提高。在教學體系的建設上，實踐平臺是對實驗平臺的進一步深化和運用，目的是注重學生自主實踐能力的訓練和培養，實踐內容的設計充分體現出開放性和探索性，學生利用平臺所提供的基本元件和模塊，根據給定的技術參數和指標，自行搭建系統，獨立完成相應的實踐訓練項目。結合實踐平臺的硬件設備，建設了一門面向全院碩士生的實踐課程“機械工程綜合實踐”，以獨立實踐課程的形式來實現校內實踐基地的實踐教學功能，使本領域的應用型研究生能夠經歷一個相對完整的機械系統設計、制造、檢測和控制的工程應用過程的基本訓練，支撐研究生培養計劃中的實踐教學環節，根據課程的設置和培養計劃，要求研究生從中選擇若干實踐項目進行實訓，培養學生的實踐創新能力。依托校內實踐基地開設的兩門實驗實踐課程，初步確定了機械工程領域應用型研究生的實踐教學體系。解決了應用型研究生培養方案中實踐教學環節薄弱的問題;確立了實踐教學環節的主體地位，以獨立的課程形式來加深課堂理論知識的理解，提高創新實踐的能力，滿足機械工程學科研究生培養方案中實踐環節的教學計劃，為進一步的分類培養模式改革提供實踐。

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一、引言

隨著信息、處理、計算機技術的發展，人們對于機器能夠僅僅獲取以一些平面的二維視覺信息越來越不滿意，人們設想借助計算機的技術，能使機器人真正能“看到”精彩的三維世界。計算機技術、視覺傳感器技術、攝像技術以及立體視覺理論的發展，利用視覺傳感器來獲取環境圖像，并用計算機實現對視覺信息的處理，從而形成立體視覺，逐漸使這一設想變成現實[1-4]。本文采用了目前國內外進行機電一體化系統設計時最常用的虛擬樣機技術，基于3d數字化設計平臺ug，采用赫爾姆霍茨模型作為參考設計了一種新型的具有三自由度的雙目立體視覺運動平臺，如圖1所示。

二、運動學仿真驗證立體視覺運動平臺的運動空間范圍

運動學仿真的目的是為了驗證立體視覺運動平臺動力模型建模的合理性，檢查運動自由度范圍是否達到設計指標中要求的“眼睛”左右偏航運動空間范圍（±60o）、“頭部”俯仰運動空間范圍（±45o）。同時通過運動學仿真，還可以檢查視覺運動平臺動力模型各個部件的之間有沒有產生運動碰撞干涉。本文采用機械系統動力學自動分析軟件adams對運動平臺進行運動仿真分析[5]。

經過運行運動學仿真，可以得知各個自由度的運動空間范圍如下：

（一）左偏航極限±60度、右偏航極限±60度、俯仰極限±45度位置，如圖2所示

（三）沒有發生偏航運動，仰視極限負45度位置，如圖4所示

偏航和俯仰運動各個自由度運動范圍曲線圖如圖5，圖6，圖7所示。從上面各個極限位置、偏航和俯仰運動各個自由度運動空間范圍曲線圖可以觀察到部件之間沒有產生運動碰撞干涉現象，各個自由度的運動空間范圍達到了設計的要求，從仿真結果也可以看出本運動平臺運動空間范圍廣，驗證了本視覺運動平臺達到了運動功能的要求，說明本立體視覺運動平臺的機械系統結構設計是合理的，這為一般機器人立體視覺運動平臺的機械結構設計提供實用的改進和參考依據。

三、驅動電機的輸入扭矩分析

要驗證選擇的驅動電機的輸入扭矩是否夠，那么要測量俯仰電機和偏航電機的扭矩。在立體視覺運動平臺中，電機主要是要克服轉動過程中轉動頭和攝像機等運動部件的負載轉矩。運動部件的負載扭矩在adams中通過測量扭矩的方式測量出來，如下圖8，圖9分別是偏航電機和俯仰電機的負載扭矩。

通過圖8和圖9，可以知道偏航和俯仰電機的負載是時間連續曲線。當偏航或俯仰運動到極限點時，驅動電機要進行變向運行，負載扭矩的方向也發生變化而出現突變拐點，拐點的值便是負載扭矩最大值，可以得知選擇的電機的扭矩是足夠的。仿真結果對雙目立體視覺運動平臺的控制系統的性能定性分析提供了一種評價手段。

四、結論

仿真的結果驗證了視覺運動平臺的俯仰和左右偏航自由度的運動空間范圍符合設計要求。根據仿真結果可以看出本運動平臺運動空間范圍廣，驗證了本視覺運動平臺達到了運動功能的要求，說明本立體視覺運動平臺的機械機構設計是合理的，這為一般機器人立體視覺運動平臺的機械系統結構設計提供實用的改進和參考依據。

并通過仿真求解出俯仰電機和左右偏航電機的負載扭矩曲線，仿真結果對雙目立體視覺運動平臺的控制系統的性能定性分析提供了一種評價手段。

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姓名：XXX 性別：男

出身年月：1979.11. 籍貫：寧夏青銅峽

學歷：工學碩士 畢業時間：2003.4

健康狀況: 良好 婚姻狀況：未婚

聯系： 0571-8793*****(H) 135********（MP）

E-mail:

求職意向：

硬件開發工程師

機電一體化工程師

技術支持工程師

受教育情況：

u 2000.9－2003.3 浙江大學 計算機網絡專業 碩士

研究方向：計算機安全系統設計；智能化控制；

u 1994.9－1998.7 中國礦業大學 檢測技術及儀器儀表專業 本科

畢業論文：智能齒輪檢測儀設計

工作經歷：

u 1998.8－2000.8 寧夏太西集團公司機械廠技術部

機械產品設計，任助理工程師。

u 2000.8――2002.10 浙江大學機計算機網絡學院

從事微計算機網絡安全系統和智能化控制的研究，開發了一種基于RS-485總線的實驗室網絡系統，實現了實驗室多種實驗臺的聯網，使多實驗臺的數據可以共享，提高了實驗臺智能化水平；該系統還具有多項參數測量功能和方便的擴充性能，滿足了實驗的不同要求。

u 2002.7――2002.9 浙江通信管理局

通信行業職工職業培訓教材的編寫；計算機網絡安全維護。

專業技能：

u 精通MCS51/96,PIC系列單片機原理，有兩年單片機系統開發經驗。有較扎實的模電和數電基礎，熟悉PLC和DSP；

u 熟練運用PROTEL進行電路系統設計；

u 熟練運用匯編語言、C51、C/C++、VC進行編程；了解VHDL；

u 熟悉機械設計的原理與過程，熟練運用AUTOCAD進行機械系統的設計，有兩年的工作經驗；

u 熟悉計算機網絡和TCP/IP協議，了解GSM、GPRS和CDMA通信原理；

u 有熟練的英語閱讀能力，對于本專業相關的英文技術資料更是順手，有較好的聽，說，寫能力，能用英語進行基本的交流和溝通；

u 學習日語兩年的時間，可進行簡單的口語對話。

自我評價

誠信，勤勞，冷靜，善于思考，有較強的計算能力和動手能力，有很好的團隊精神；

論文列表：

1. A net laboratory system based on fieldbus, Proceeding of 2002 international fieldbus control and management intergration conference and exhibition, 2002.5

2. Linux環境下銀稅聯網系統的設計與實現, 計算機應用研究2002.8

3. 基于特征功能模塊的MD-MKS系統研究,農業機械學報 2003.2

Personal Information:

Name: ********** Sex: Male

Date of Birth: Nov.23th, 1973 Native Place: Ningxia , P.R.China

Health: Good Marital Status: Single

Address: P.O.Box1152# Zhejiang University Hangzhou P.R.China 310027,

Tel: (0571) 8793 **** (H) 1358******** (MP)

E-mail:

Objective:

Hardware Engineer； Mechatronic Engineer；

Technical Support Specialist；

Education:

2000.9――2003.3 Zhejiang University Master in machine design

Research direction：microprocessor system design and intelligent control

1994.9――1998.7 China University of Mining and Technology Bachelor in inspectional technology and instruments

Work Experiences:

1998.8――2008.8 Taixi group company of Ningxia Machine design engineer

2000.9――present Mechanical design instate of zhejiang university

Engaged in the study of the microprocessor system design and intelligent control. A net lab system based on microprocessor has been exploited.

2002.7――2002.9 Zhejiang Communication Administration

In charge of compiling teaching material for training employee

Abilities:

Be accomplished in microprocessor of MCS51/96、PIC and have two years experiences of studying microprocessor system. Be familiar with PLC and DSP;

Be skilled enough in PROTEL to have circuit design;

Can program with assemble language、C51、C/C++ and VC. Know VHDL;

Be skilled in machine design and can used AUTOCAD to design the machine system;

Be accomplished in computer network and protocol of TCP/IP. Know theory of GSM、GPRS and CDMA;

Fluent in English (reading/writing/listening/speaking), and have studied Japanese for two years.

Publication list：

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1.1拓寬選題范圍，結合本校優勢，鼓勵跨學科選題

1）長期以來畢業設計的選題簡單化和形式化的現象突出。

主要體現在：將一個機械問題一分為多，一人做一套簡單機構。通常情況下，學生的畢業設計題目經常出現如：“揉捻機構1”、“揉捻機構2”、“揉捻機構3”的現象。此類畢業設計過于簡單，只能考察學生某一個科目的學習情況，不能體現綜合水平。而且同一個導師指導下的不同學生畢業設計題目常為純機械或者純電子的，缺少綜合應用。導師給同一組的學生分配畢業設計題目時有意讓學生之間進行合作交流，共同完成一個機械系統，故在分配任務時經常出現一位同學做結構設計，一位同學做控制系統設計，如A同學題目：卷門系統機構設計；B同學題目：卷門系統控制系統設計。學生完成后的畢業設計結果就有可能出現A同學的方案是電機，減速器，卷筒構成的簡單驅動硬件系統。B同學的方案就是實現了電機正反轉控制。最終使得“合作學習”流于形式，沒有實際的學習效果。

2）畢業設計題目過于機械化，學科局限性較強。

長期以來，畢業生多、指導教師少是一直存在的問題。而畢業設計題目多數來源于指導老師短時間的想法，一個指導教師需要在短時間內想出十幾個畢業設計題目，才能滿足學生畢業設計選題需求。而且由指導教師“瞬間出題”產生的畢業設計題目的質量很大程度上取決于指導教師本身的綜合素質和對工程應用的認知程度。但多數的教師只對自己的機械行業有較深的認識，因此，畢業設計題目大多偏向純機械，內容單一。為培養出專業性強的應用型特色人才，在畢業設計選題中，遵循“就業導向”的原則，突出技能性和應用性，使得畢業生所具備的職業技術能力與就業崗位所需的職業技術能力相適應。因此，農林院校機械類專業的畢業設計，必須針對該行業特殊性以及技術規范性強、專業知識更新快等特點進行綜合選題，盡可能結合生產實際，與學生畢業后的就業方向掛鉤。鼓勵學生進行跨學科選題，結合本校農學、林學等專業特色，進行農業機械、林業機械等方面綜合系統的設計。并結合自己將來的就業實際，不照本宣科，使得畢業設計課題來源于市場，來源于工程實踐。設計成果應可以直接轉化為實際生產力，以利于增強學生的工作責任心和專業自豪感。學院應注重課題資料的積累，盡量選取既適合教學內容又貼近生產實際的課題，建立資料庫，為課題的不斷完善打下良好的基礎。

1.2充分發揮自主能動性，鼓勵自主選題

對于畢業設計選題，目前遵循的傳統模式是指導教師分配題目、學生被動接收。教師給學生下達設計題目，學生分成幾個人一組設計相同的題目，指導教師給出總體設計方案和具體要求，學生按規定的步驟進行設計。這種傳統方式表現出很強的主觀性、隨意性，學生缺乏自主性和獨立性，完全忽視了學生的專長、興趣和愛好，使得相當一部分學生的學習積極性受挫，很難提高畢業設計的質量。為改變這種現象，指導教師應鼓勵學生充分發揮自主性，結合所學知識，充分利用在校參加的各種競賽項目、創新項目，進行自主選題，以此讓學生對畢業設計產生興趣，充分調動學生的主觀能動性。指導教師只對學生所選題目的難度、綜合性進行把關，使得學生所選題目難易適中、自成體系，不至于只是重復別人的工作而挫傷學生的積極性。

2優化培養方式

2.1注重自學過程，培養獨立獲取知識的能力

目前的畢業設計一般是學生被動學習，完全參照往屆學生的成果，將其改頭換面而成的，多數屬于“拿來主義”。長久以往，這種培養方式使畢業設計成為一種形式，完全體現不出畢業設計對學生提升自己學習能力、獲取知識的重要作用。如前所述，結合農學和林學的特點，鼓勵學生跨學科選擇畢業設計題目，這就要求學生必須對自己所不熟悉的領域進行前期學習，了解該學科的相關知識。通常情況下，文獻資料的檢索和應用是學生獲取知識的主要手段。合理利用文獻資料可以借鑒前人的研究成果，深入探索新的知識，避免重復勞動。期刊論文往往都是比較新的研究成果，學生通過查閱這些文獻，可以歸納出有用的信息，學會對文獻資料的分析、綜合、鑒別和判斷，學習別人好的經驗方法，少走彎路。現代科學技術日新月異，需要學的知識越來越多。在跨專業進行選題后，學生在一般情況下不但需要應用己學過的專業軟件，如CAD、PRO/E、ANSYS等，還必須學會應用其他學科所需的軟件技術，比如林學常用的仿真軟件Matlab、圖像處理軟件Photoshop、數據分析軟件Spss等。因此要做好跨學科的畢業設計，學生必須進行自學，再進行簡單的實驗驗證。指導教師應對學生自學和實驗過程中出現問題及時進行指導，解決設計中的疑難問題；同時可進一步指導他們做好歸納和總結、撰寫科研論文，使學生獨立獲取知識的能力得到鍛煉和提高。并以此和將來的社會工作要求相適應，提高學生的實際工程應用能力。

2.2了解學生傾向，實行雙向選擇的差異化指導模式

傳統的畢業設計指導通常采用“一刀切”形式，所有學生均到大四下學期才開始進行畢業設計。指導教師對自己名下的同一批學生同時進行同一方式的指導。這樣的指導方式無法區分出學生的個性和特點，短時間的畢業設計環節也沒辦法使學生的綜合素質得到質的提升。指導教師應對畢業設計環節實行差異化指導，根據學生的實際情況，實行個性化畢業設計教學方式。多數學生采用應用型培養模式，培養其就業能力，這部分學生在接受專業通識教育的基礎上，多注重實操訓練，包括在企業實習、參加工程實訓大賽等，最終畢業設計環節課在企業完成或者根據自己平時實操內容進行完善，培養學生扎實的理論基礎和專業技能；另一部分學生采用研究型培養模式，鼓勵學生從低年級開始跟隨導師先行進行畢業設計。學生根據自己的興趣愛好，在充分了解各指導教師的研究方向和研究內容后進行畢業設計導師的選擇，同時導師通過面試篩選出有意愿、有能力、綜合素質較高的學生提前加入到自己的科研團隊中，參與自己的課題或者企業研發、科技創新項目，最終實現培養學生提出問題、認識問題、分析問題、解決問題的綜合能力。畢業設計則從導師的科研項目、企業研發或者科技創新項目中產生，水到渠成。

2.3校企聯合培養再創新

由于農業機械企業或者農場的管理和運行機制的限制，學生的畢業實踐一般以參觀為主，實際動手機會很少，校企聯合實行畢業設計多流于形式。因此，應當采取適當措施，實現校企聯合培養的再創新。

2.3.1充分利用學校和企業資源，共同建立校外專業實踐基地

通過“引進來走出去”方式，一方面，企業將專業實踐基地建到學校內，由學校提供場地，企業提供設備和技術，共建農業機械和林業機械的實踐基地?；丶瘸袚鷮W校的實踐教學，也向共建企業開放，為企業培訓在職員工，并進行技能鑒定、技術開放和工程試驗。另一方面，“校企合作”企業將專業實踐基地建在校外，如建立了西芹實習基地等，結合企業具體生產任務，學校安排學生進行頂崗實習，提高學生工程意識及動手能力。

2.3.2完善畢業設計教學內容及方法，實行“雙導師”制

踐行畢業設計雙導師制，即校內一名指導教師，校外一名指導教師。校內指導教師主要負責畢業設計的規范化指導，保持與校外指導教師、畢業生的聯系與溝通；校外指導教師主要負責具體技術、技能指導。最終由包含有校內指導教師和校外指導教師的答辯組教師成員，完成畢業設計答辯。雙導師制充分利用了企業的人力資源，與學校教師工程認知的缺乏進行互補，同時又拉近了學生畢業設計課題與就業崗位的距離，推動了學生就業。

2.4建立大學生實踐訓練基地，實現畢業設計可承襲性

多數學生的畢業設計時間為3~6個月時間，很難設想，一個學生能在如此短的時間內設計出一個完整的機械系統并能實現工程應用。同一屆學生設計的機械系統不夠完善，下一屆學生設計的機械系統與往屆無關聯性，這是現行學生畢業設計間斷性、無承襲的表現。事實上，對于機械系統，如森林擇伐機械設計，如果從通用機械設計出發，僅從功能上考慮，可能很簡單，但在實際應用的設計中，除實現擇伐功能外，還要考慮強度、防振、防塵、防水以及實際使用工況等，加上優化設計的內容，即便是花費了大氣力仔細學習研究書籍、資料，以及前人的設計方案和現有裝備上的各種機構，形成了初步的設計思想，也還要在設計、加工、調試、裝配、試制、定型中反復幾輪才能基本形成一個能實用的設備。學校應綜合利用各方優勢，設立各種資助項目，完善資助體系，幫助建立校內大學生科研訓練基地。多數本科畢業生通過科研訓練基地的訓練，能初步了了解科研方法，完成畢業設計?？蒲谢氐拇嬖?，使得畢業設計的學生能緊跟課題組中的研究生進行實踐訓練，完成部分實踐項目，使設計出可行的農業機械成為可能。下屆學生可依托基地，對上屆學生的畢業設計項目進行深化設計、優化設計，如此循環往復，直到一個完善的設備完成，實現了畢業設計的可承襲性。

3實行青年教師實踐鍛煉，全面提升指導教師工程應用能力

學生能否從畢業設計中收益，能否通過畢業設計使學生工程應用能力等到提升，很大程度上取決于指導教師本身的工程實踐能力。50年代出生的老教師，大多經歷過了實際鍛煉，具有較強的工程能力和社會適應能力；60、70年代出生的教師，大多是從事教育工作的同時攻讀了研究生，教學能力與工程能力同時成長，教書、讀書、項目同步進行，傳承了前輩的技能和工程能力，在實際的工程領域具有豐富的經驗。這兩大類指導教師都能對學生工程能力的提升起到指導作用，然而他們將逐漸退出教學舞臺，新進的80年代教師幾乎都是從校門到校門的博士畢業生，多數沒有受過工程訓練。目前，青年教師自身的工程實踐能力與人才培養要求的差異已日益顯現，各校都已充分認識到提高青年教師工程實踐能力以適應社會對人才培養的要求已經成為一項緊迫的任務，同時也是青年教師自身成長的需要。對青年教師實行有計劃的分批次實踐鍛煉。通過專家組對相關企業進行考察，確定合格基地企業名錄。利用寒暑假時間讓青年教師到基地企業進行實踐鍛煉，并實行匯報考核制度，最終將實踐鍛煉環節納入職稱評定考核指標，嚴格將教師工程能力的培養落到實處，切實提高青年教師的工程應用能力。通過實踐鍛煉，指導教師能深入企業、開闊視野、增強感性認識，熟悉生產環節、了解目前生產技術和工藝設備的現狀和發展趨勢，提高教師工程實踐能力和解決生產實際問題能力，從而在畢業設計指導中能及時引入新技術、新工藝、新知識和新方法，有利于結合生產實際進行指導，培養學生的工程應用能力。