五自由度教学机器人结 完整版

1、成都电子机械高等专科学校毕业设计(论文)PAGE PAGE 29毕业设计（论论文）题目: 五自由由度教学机机器人结 滚珠丝杠副副支承方式式及其对加加工精度的的影响专业: 班级: 学号: 姓名: 指导老师: 成都电子机机械高等专专科学校二七年年六月论 文 摘摘 要随着机器人人技术的飞飞速发展，工工业机器人人的应用领领域正在不不断的扩大大，对教育育培训部门门提出了新新的要求，为为提高机器器人教学的的水平，我我们研制了了一套以实实验教学为为目的的机机器人教学学演示系统统。本文阐述了了机器人的的发展历程程，国内外外的应用现现状，及其其巨大的优优越性，提提出具体的的机器人设设计要求，并并根据机器器人各部

2、分分的设计原原则，进行行了本教学学演示系统统的总体方方案设计以以及包括机机器人的手手部、腕部部、小臂、大臂、腰腰部在内的的每个自由由度的结构构设计。此此教学机器器人可以在在微机的控控制下，驱驱动各步进进电机工作作，从而带带动各个关关节运动，完完成教学以以及实验的的任务。关键词： 教学机器器人 结结构设计 五自由由度AbstrractWith the deveelopmment of rrobott tecchnollogy, thee conntinuual eexpannsionn of appllicattion of iindusstriaal roobotss preesentts n

3、eewreqquiree-mennts bbeforre edducattion and traiiningg ageenciees.Wee havve deevelooped a roobot demoonstrratioon syystemm forr expperimmentss in traiiningg to imprrove the teacchingg efffect of “Roboot Teeachiing”. Firsstly, thiis paaper disccussees thhe deeveloopmennt cooursee ,thhe sttudy bothh

4、in demeesticc andd in exteernall, thhe siignifficannt addvanttagess of roboot annd thhen ggivess thee suppportting sourrce oof thhe sttudy and the techhnicaal reequirremennts. Secoondlyy, annd acccordding to tthe pprincciplee of desiigninng eaach jjointt,thiis paaper disccussees thhe ovveralll deesi

5、gnn andd callculaationn eacch deegreee of freeedom of tthis teacchingg demmonsttratiion ssysteem,inncludding the handd,wriist,llowerr armm,larrge aarm aand waisst jooint of tthe rrobott.Thee robbot oof thhis ddesiggn unnder the conttrol of tthe ttiny machhine can drivve thee reppeatiing mmotorr worr

6、k,thhen mmake the moveementt of eachh joiint,aand ffinissh thhe miissioon off teaachinng annd exxperiimentt. Keywoords： Teaachinng Roobot Strructuure DDesiggn FFive Degrree oof Frreedoom目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc168116072 论 文 摘摘 要 PAGEREF _Toc168116072 h I HYPERLINK l _Toc168116073 Abstrract

7、 PAGEREF _Toc168116073 h II HYPERLINK l _Toc168116075 第1章 绪 论 PAGEREF _Toc168116075 h 1 HYPERLINK l _Toc168116076 1.1 机机器人概述述 PAGEREF _Toc168116076 h 1 HYPERLINK l _Toc168116077 1.1.11机器人的的诞生和发发展 PAGEREF _Toc168116077 h 1 HYPERLINK l _Toc168116078 1.1.22国内发展展状况 PAGEREF _Toc168116078 h 2 HYPERLINK l

8、_Toc168116079 1.2机器器人产业对对教育、培培训的要求求及本课题题的提出 PAGEREF _Toc168116079 h 2 HYPERLINK l _Toc168116080 第2章总总体设计方方案 PAGEREF _Toc168116080 h 4 HYPERLINK l _Toc168116081 2.1总体体设计的思思路 PAGEREF _Toc168116081 h 4 HYPERLINK l _Toc168116082 2.2总体体方案的确确定 PAGEREF _Toc168116082 h 4 HYPERLINK l _Toc168116083 2.3坐标标形式的选

9、选择 PAGEREF _Toc168116083 h 4 HYPERLINK l _Toc168116084 第3章结结构设计及计计算 PAGEREF _Toc168116084 h 6 HYPERLINK l _Toc168116085 3.1手部部夹持器的的结构设计计 PAGEREF _Toc168116085 h 6 HYPERLINK l _Toc168116086 3.1.11概述 PAGEREF _Toc168116086 h 6 HYPERLINK l _Toc168116087 3.1.22手部的结结构和手指指形状的确确定 PAGEREF _Toc168116087 h 7 H

10、YPERLINK l _Toc168116088 3.1.33手部驱动动力的计算算和电机的的选择 PAGEREF _Toc168116088 h 7 HYPERLINK l _Toc168116089 结论 PAGEREF _Toc168116089 h 99 HYPERLINK l _Toc168116090 致谢 PAGEREF _Toc168116090 h 110 HYPERLINK l _Toc168116091 参考文献 PAGEREF _Toc168116091 h 11 HYPERLINK l _Toc168116092 附 录 11 PAGEREF _Toc168116092

11、 h 12 HYPERLINK l _Toc168116093 附 录 22 PAGEREF _Toc168116093 h 13第章 绪 论1.1 机机器人概述述1.1.11机器人的的诞生和发发展1920年年克作家卡卡雷尔.卡佩克发发表了科幻幻剧本罗罗萨姆的万万能机器人人。剧情是这这样的：罗罗萨姆公司司把机器人人作为人类类生产的工工业产品推推向市场，让让它去充当当劳动力，以以呆板的方方式从事繁繁重的劳动动。后来，罗罗萨姆公司司使机器人人具有了感感情，在工工厂和家务务劳动中，机机器人成了了必不可少少的成员 。该剧预预告了机器器人的发展展对人类社社会的影响响。在剧本本中，卡佩佩克把捷克克语“Ro

12、obotaa”(农奴奴) 写成成了“Roobot”（机器人人）。这也也是人类社社会首次使使用“机器器人”这一一概念。自动化技术术的发展，特特别是计算算机的诞生生，推动了了现代机器器人的发展展。50年代是是机器人的的萌芽期，其其概念是“一个空间间机构组成成的机械臂臂，一个可可重复编程程动作的机机器”。19554年美国国戴沃尔发发表了“通用重复复型机器人人”的专利论论文，首次次提出“工业机器器人”的概念；19588年美国联联合控制公公司研制出出第一台数数控工业机机器人原型型；19559年美国国UNIMMATIOON公司推推出第一台台工业机器器人。60年代随随着传感技技术和工业业自动化的的发展，工工

13、业机器人人进入成长长期，机器器人开始向向实用化发发展，并被被用于焊接接和喷涂作作业中。70年代随随着计算机机和人工智智能的发展展，机器人人进入实用用化时代。日本虽起起步较晚，但但结合国情情，面向中中小企业，采采取了一系系列鼓励使使用机器人人的措施，其其机器人拥拥有量很快快超过了美美国，一举举成为“机机器人王国国”。80年代，机机器人发展展成为具有有各种移动动机构、通通过传感器器控制的机机器。工业业机器人进进入普及时时代，开始始在汽车、电子等行行业得到大大量使用，推推动了机器器人产业的的发展。为为满足人们们个性化的的要求，工工业机器人人的生产趋趋于小批量量、多品种种。90年代初初期，工业业机器人

14、的的生产与需需求进入了了高潮期：19900年世界上上新装备机机器人811000台台，19991年新装装备760000台。19911年底世界界上已有553万台工工业机器人人工作在各各条战线上上。随后由由于受到日日本等国经经济危机的的影响，机机器人产业业也一度跌跌入低谷。近两年随随着世界经经济的复苏苏，机器人人产业又出出现了一片片生机。990年代还还出现了具具有感知、决策、动动作能力的的智能机器器人，产生生了智能机机器或机器器人化机器器。随着信信息技术的的发展，机机器人的概概念和应用用领域也在在不断扩大大。2000年年出现了仿仿人机器人人及其他仿仿生机器人人，机器人人的运动能能力和智能能水平进一一

15、步的提高高，并以智智能体的形形式出现，应应用领域进进一步的扩扩大。1.1.22国内发展展状况我国的工业业机器人从从80年代代“七五”科技攻关关开始起步步，在国家家的支持下下，通过“七五”、“八五”科技攻关关，目前已已基本掌握握了机器人人操作机的的设计制造造技术、控控制系统硬硬件和软件件设计技术术、运动学学和轨迹规规划技术，生生产了部分分机器人关关键元器件件，开发出出喷漆、弧弧焊、点焊焊、装配、搬运等机机器人；其其中有1330多台喷喷漆机器人人在二十余余家企业的的近30条条自动喷漆漆生产线（站站）上获得得规模应用用，弧焊机机器人已应应用在汽车车制造厂的的焊装线上上。但总的的来看，我我国的工业业机

16、器人技技术及其工工程应用的的水平和国国外比还有有一定的距距离，如：可靠性低低于国外产产品；机器器人应用工工程起步较较晚，应用用领域窄，生生产线系统统技术与国国外比有差差距；在应应用规模上上，我国已已安装的国国产工业机机器人约2200台，约约占全球已已安装台数数的万分之之四。以上上原因主要要是没有形形成机器人人产业，当当前我国的的机器人生生产都是应应用户的要要求，“一客户，一一次重新设设计”，品种规格格多、批量量小、零部部件通用化化程度低、供货周期期长、成本本也不低，而而且质量、可靠性不不稳定。因因此迫切需需要解决产产业化前期期的关键技技术，对产产品进行全全面规划，搞搞好系列化化、通用化化、模化

17、设设计，积极极推进产业业化进程。 我国的智智能机器人人和特种机机器人在“863”计划的支支持下，也也取得了不不少成果。其中最为为突出的是是水下机器器人，60000米水水下无缆机机器人的成成果居世界界领先水平平，还开发发出直接遥遥控机器人人、双臂协协调控制机机器人、爬爬壁机器人人、管道机机器人等机机种；在机机器人视觉觉、力觉、触觉、声声觉等基础础技术的开开发应用上上开展了不不少工作，有有了一定的的发展基础础。但是在在多传感器器信息融合合控制技术术、遥控加加局部自主主系统遥控控机器人、智能装配配机器人、机器人化化机械等的的开发应用用方面则刚刚刚起步，与与国外先进进水平差距距较大，需需要在原有有成绩

18、的基基础上，有有重点地系系统攻关，才才能形成系系统配套可可供实用的的技术和产产品。1.2机器器人产业对对教育、培培训的要求求及本课题题的提出采用机器人人会给我们们带来很大大的方便，机机器人和其其他自动化化装置最主主要的区别别在于机器器人的功能能和任务很很容易修改改或改变，仅仅需要改变变软件就可可以了，同同时机器人人比一般自自动化装备备更复杂，需需要更多的的软件和硬硬件知识，故故一旦大量量采用机器器人就需要要专门的培培训使用机机器人的具具有较高水水平和技术术人员，这这无疑对教教育和培训训提出新的的要求，大大多数机器器人专家都都反复的强强调需要制制定培训计计划以为新新的工作岗岗位准备合合格的劳动动

19、力。谈到培训，还还有个协调调的问题，工工业和教育育团体应减减少培训与与需求的协协调失误，在在校学生也也应了解市市场情况，在在教师的协协助下开设设和调整自自己的课程程，使所学学的专业和和技能在毕毕业的时候候满足社会会的需求。对机器人，人人们的第一一个问题就就是：机器器人是否会会造成失业业？应该说说大量采用用机器人会会使一部分分人丧失工工作，然而而这一新的的产业所创创造的新的的就业机会会比其消灭灭的职业更更多，新的的职业需要要新的技能能，就再需需要教育和和培训，再再次证明，机机器人对社社会的冲击击就是再培培训的课题题。大量采用机机器人不会会带来失业业，在机器器人的研究究、制造和和应用上有有七种职业

20、业，即研究究、开发、设计、制制造、应用用、市场、服务、维维修和教育育，而潜在在的部门是是机器人制制造部门，教教育机构和和机器人相相关部门。现在国外外机器人制制造厂家不不仅自己开开设机器人人课程也向向学校提供供资助 ，为为学校提供供机器人教教学系统，据据资料显示示，美国有有很多大学学开设了机机器人课程程。在我国，许许多大学也也开设了机机器人方面面的课程（如如上海交大大，华中科科技大学等等），也有有很多研究究开发机器器人的研究究机构，但但资金问题题是困饶机机器人发展展的障碍，在在教学中也也面临相同同的问题。但教学课课程上，只只是纸上谈谈兵，没有有一点直观观的印象，关关键是设备备问题，研研制一个价价

21、格低廉、性能优越越、结构简简单、能给给学生以深深刻印象的的实验用的的教学演示示系统，在在这前提和和背景下，提提出本课题题，它能达达到以下目目标：成本低，必必要时可以以降低精度度要求，因因为是实验验演示装置置；机械结构简简单，便于于学生掌握握机器人结结构上的特特点；整体尺寸不不宜过大，以以便于操作作；各部分结构构最好方便便拆卸，以以便维修保保养。第2章总总体设计方方案在确定机器器人总体设设计方案前前，我们还还要拟定本本设计的基基本步骤及及其要遵循循的一些基基本原则，从从而使设计计方案更合合理。2.1总体体设计的思思路设计机器人人大体上可可分为两个个阶段：1、系统分分析阶段 = 1 * GB3 根

22、据系系统的目标标，明确所所采用机器器人的目的的和任务。 = 2 * GB3 分析机机器人所在在系统的工工作环境。 = 3 * GBB3 根据机器器人的工作作要求，确确定机器人人的基本功功能和方案案。如机器器人的自由由度、信息息的存储量量、计算机机功能、动动作精度的的要求、所所能抓取的的重量、容容许的运动动范围、以以及对温度度、震动等等环境的适适应性。2、技术设设计阶段 = 1 * GB3 根据系系统的要求求确定机器器人的自由由度和允许许的空间工工作范围，选选择机器人人的坐标形形式； = 2 * GB3 拟订机机器人的运运动路线和和空间作业业图； = 3 * GB3 确定驱驱动系统的的类型； =

23、 4 * GB3 选择各各部件的具具体结构，进进行机器人人总装图的的设计； = 5 * GB3 绘制机机器人的零零件图，并并确定尺寸寸。下面结合本本演示系统统的基本要要求和设计计的基本原原则确定本本系统的方方案。2.2总体体方案的确确定提到总体方方案的确定定，让我们们重复一下下本课题的的要求：1、它是一一个教学用用的演示系系统。2、我们希希望它不太太大，可以以安置在实实验台上，即即小型化、轻型化。3、为节约约开支，要要求成本低低。4、在满足足前几点的的要求下，尽尽可能的要要造型美观观。2.3坐标标形式的选选择工业机器人人的结构形形式主要有有直角坐标标结构，圆圆柱坐标结结构，球坐坐标结构，关关节

24、型结构构四种。各各结构形式式及其相应应的特点，分分别介绍如如下。1直角坐坐标机器人人结构 直角坐标机机器人的空空间运动是是用三个相相互垂直的的直线运动动来实现的的，如图22-1(aa)所示。由于直线线运动易于于实现全闭闭环的位置置控制，所所以，直角角坐标机器器人有可能能达到很高高的位置精精度（m级）。但是，这这种直角坐坐标机器人人的运动空空间相对机机器人的结结构尺寸来来讲，是比比较小的。因此，为为了实现一一定的运动动空间，直直角坐标机机器人的结结构尺寸要要比其他类类型的机器器人的结构构尺寸大得得多。直角坐标机机器人的工工作空间为为一空间长长方体。直直角坐标机机器人主要要用于装配配作业及搬搬运作

25、业，直直角坐标机机器人有悬悬臂式，龙龙门式，天天车式三种种结构。2圆柱坐坐标机器人人结构圆柱坐标机机器人的空空间运动是是用一个回回转运动及及两个直线线运动来实实现的，如如图2-11.b。这这种机器人人构造比较较简单，精精度还可以以，常用于于搬运作业业。其工作作空间是一一个圆柱状状的空间。3球坐标标机器人结结构球坐标机器器人的空间间运动是由由两个回转转运动和一一个直线运运动来实现现的，如图图2-1.c。这种种机器人结结构简单、成本较低低，但精度度不很高。主要应用用于搬运作作业。其工工作空间是是一个类球球形的空间间。4关节型型机器人结结构关节型机器器人的空间间运动是由由三个回转转运动实现现的，如图

26、图2-1.d。关节节型机器人人动作灵活活，结构紧紧凑，占地地面积小。相对机器器人本体尺尺寸，其工工作空间比比较大。此此种机器人人在工业中中应用十分分广泛，如如焊接、喷喷漆、搬运运、装配等等作业，都都广泛采用用这种类型型的机器人人。关节型机器器人结构，有有水平关节节型和垂直直关节型两两种。(a)直角坐标型（b）圆柱坐标型（c）球坐标型（d）关节型图2-1 四种机器器人坐标形形式由要求可知知本设计是是一个用于于教学的演演示系统，即即机器人的的几个基本本的动作的的演示，为为了满足设设计的要求求，我们综综合考虑以以上几种坐坐标形式的的不同特点点，最终选选用关节型型坐标。第章结结构设计及及计算 上一章我

27、们们已经确定定了机器人人的总体设设计方案，那那么本章将将详细设计计机器人系系统的具体体每个自由由度的结构构，完成装装配图和全全部零部件件图的设计计工作，也也将完成一一些标准器器件（如电电机、轴承承）的选型型工作。我我们将按结结构分块，分分步进行设设计，阅读读本章请参参考设计的的图纸。3.1手部部夹持器的的结构设计计3.1.11概述机器人的手手部是机器器人最重要要的部件之之一，从其其功能和形形态上看，分分为工业机机器人的手手部和类人人机器人的的手部。目目前前者应应用较多，也也较成熟，后后者正在发发展中。工业机器人人的手部夹夹持器（亦亦称抓取机机构）是用用来握持工工件或工具具的部件，由由于被握持持

28、工件的形形状，尺寸寸，重量，材材料及表面面状态的不不同，其手手部结构也也是多种多多样的，大大部分的手手部结构都都是根据特特定的工件件要求而专专门设计的的，按握持持原理的不不同，常用用的手部夹夹持器分为为如下两类类： 1夹持式式，包括内内撑式和外外夹式，常常用的还有有勾托式和和弹簧式等等。2吸附式式，包括气气吸式和磁磁吸式等。在设计机器器人末端执执行器时，应应注意以下下问题；1机器人人末端执行行器是根据据机器人作作业要求来来设计的。一个新的的末端执行行器的出现现，就可以以增加一种种机器人新新的应用场场所。因此此，根据作作业的需要要和人们的的想象力而而创造的新新的机器人人末端执行行器，将不不断的扩

29、大大机器人的的应用领域域。2机器人人末端执行行器的重量量、被抓取取物体的重重量及操作作力的总和和机器人容容许的负荷荷力。因此此，要求机机器人末端端执行器体体积小、重重量轻、结结构紧凑。3机器人人末端执行行器的万能能性与专用用性是矛盾盾的。万能能末端执行行器在结构构上很复杂杂，甚至很很难实现，例例如，仿人人的万能机机器人灵巧巧手，至今今尚未实用用化。目前前，能用于于生产的还还是那些结结构简单、万能性不不强的机器器人末端执执行器。从从工业实际际应用出发发，应着重重开发各种种专用的、高效率的的机器人末末端执行器器，加之以以末端执行行器的快速速更换装置置，以实现现机器人多多种作业功功能，而不不主张用一

30、一个万能的的末端执行行器去完成成多种作业业。因为这这种万能的的执行器的的结构复杂杂且造价昂昂贵。4通用性性和万能性性是两个概概念，万能能性是指一一机多能，而而通用性是是指有限的的末端执行行器，可适适用于不同同的机器人人，这就要要求末端执执行器要有有标准的机机械接口（如如法兰），使使末端执行行器实现标标准化和积积木化。5机器人人末端执行行器要便于于安装和维维修，易于于实现计算算机控制。用计算机机控制最方方便的是电电气式执行行机构。因因此，工业业机器人执执行机构的的主流是电电气式，其其次是液压压式和气压压式（在驱驱动接口中中需要增加加电-液或或电-气变变换环节）。3.1.22手部的结结构和手指指形

31、状的确确定在本系统中中，抓重为为2N,手指开开合5100，我们决决定选择滑滑槽杠杆支支点回转手手部。这种种结构可通通过各杆之之间的角度度或杆长，改改变握力的的大小及指指间的开闭闭角。其优优点是结构构简单，动动作灵活，夹夹持范围大大，这种手手部的结构构比较简单单，工作原原理清晰易易懂，也是是机器人较较常用的结结构，这些些都合乎教教学演示的的要求，缺缺点是工件件直径误差差会引起夹夹持后工件件的中心发发生移动。指端采用用V块型式，也也是机器人人手指形状状中较常用用的形式，同同时手部用用法兰与手手腕联接，使使手部能与与腕部方便便地装拆，从从而提高通通用性。如图3-11所示是本本系统的手手部结构示示意图

32、，具具体结构和和零部件尺尺寸参见设设计图纸。图 3 SEQ 图 * ARABIC s 1 11手部结构构简图3.1.33手部驱动动力的计算算和电机的的选择1握力计计算由初始设计计可知，GG=2（N）握力 N=G其中方方位系数，它它与手指和和工件的形形状，以及及手指夹持持工件的方方位有关。此处，按按手指是水水平放置，夹夹持垂直的的工件，VV型指端夹夹圆形棒料料的情况考考虑。取=22.9411其中f手指与工工件的摩擦擦系数，取取f=0.17。所以N =GG=2.9945=14.7(N) (33-1)结论当今世界已已有很多机机器人，其其中有900%以上都都应用于制制造业，无无论在制造造技术方面面，还

33、是在在推广使用用方面机器器人都和工工业自动化化密切相关关近年来我国国机器人研研究工作进进入一个崭崭新的新时时期，然而而机器人并并没有真正正的普及，其其主要的原原因在于：一、经费费不足；二二、缺少专专门的机器器人研究的的高水平的的技术人员员。这无疑疑对教育培培训提出高高的要求，正正是针对这这一要求，本本设计本着着为学生提提供一个可可行的实验验系统为目目的，研制制一套便于于学习者学学习的机器器人教学演演示系统。本文所做做的主要工工作有：1总体方方案的确定定。经综合考虑虑，确定采采用关节型型坐标形式式，具有腰腰部回转、大小臂部部回转、腕腕部伸缩、腕部回转转五个自由由度的运动动，使整体体的结构小小型化

34、，在在驱动系统统上，采用用一个电机机控制一个个自由度的的运动。2机械结结构设计研研制。机械结构比比较复杂，从从整体布局局来看，实实现了模块块化，大量量采用标准准化、模块块化的通用用元配件，从从而使成本本大为降低低，具有显显著的技术术经济性。各自由度度自成体系系，又能协协调的组织织在一起，其其各个部分分连接处线线条分明、直观性好好，其各个个部分可以以分别拆卸卸，快速更更换，方便便维修。综上，通过过近三个月月的毕业设设计，经过过资料的收收集、方案案的选择比比较和论证证，到分析析计算，再再到工程图图纸的绘制制以及毕业业设计论文文的撰写等等各个环节节，我对大大学四本科科阶段的知知识有了一一个整体的的深

35、层次的的理解，同同时对工程程的理解更更加深刻和和准确。因因此，通过过毕业设计计实现了预预期目标。致谢我由衷的感感谢我的指指导老师陈陈对我的的学习、工工作、以及及课题的研研究和论文文撰写过程程中面临的的问题所给给的细心指指导和无私私帮助，也也感谢教研室全体体老师、支支持我的其其他老师和和同学对我我的热心帮帮助。谨向审评本本文的各位位专家、老老师致意！ 20007年月日参考文文献1 刘刘德满 尹尹朝万.机机器人智能能控制技术术.东北大学学出版社,200112 EE.H.尤尤列维奇.机器人和和机械手控控制系统.新时代出出版社,220013 宗宗伟刚.机机器人机械械系统原理理理论方法法和算法.机械工业

36、业出版社,200334 SShimoon Y.Handdbookk of Induustriial RRobotticsM.Johnn Willey aand SSons,200005 张张福学.机机器人学-智能机器器人传感技技术.电子子工业出版版社,200006 刘刘宝廷 程树康.步进电机机的驱动与与控制.哈哈尔滨工业业大学出版版社,19991附 录 1Mechaanicaal deesignn The bbrieff inttroduuctioon off mecchaniical desiign Desiggn prrocesss Machiine iis thhe coombinnat

37、ioon off orgganizzatioon annd otther elemmentss , cchangges, trannsmitts orr usees ennergyy andd forrce ffor bbenefficiaal usse orr spoort eexampple hhas eenginne, tturbiine, vehiicle, hoiist, prinntingg macchinee, waasherr andd cinnecammera .It is nnot tthe ffinisshed prodduct of ggenuiine mmachiin

38、e tthat a loot off priincipples thatt appply tto maachinne deesignn andd forrce llaws alsoo appply tto , is ffrom the filees cuupboaard aand ccoverr of wheeel huub too apppearaance and nucllear presssuree vesssel. Thiis teerminnologgy offmecchaniical desiign is moree morre geeneraalizeed thhan machhine desiign, it ,inccludiing mmachiine ddesiggn. FFor ssome insttrumeents, if