机械创新设计实验概述机械创新设计(MechanicalCreativeDesign，MCD)是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等),进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。它包含两个部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产或生活的需要。机械创新设计（MCD）的一般过程分为四个阶段，见图1所示。图1机械创新设计的一般过程1、确定（选定或发明）机械的基本原理它涉及机械学对象的不同层次、不同类型的机构组合，或不同学科知识、技术的问题。2、机构结构类型综合及优选结构类型综合及其优选是机械设计中最富有创造性、最有活力的阶段，但又是十分复杂和困难的问题。它涉及到设计者的知识、经验、灵感和想象力等众多方面。3、机构运动尺寸综合及其运动参数优选其难点在于求得非线性方程组的完全解，为优选方案提供较大的空间。随着优化法、代数消元法等数学方法引入机构学，使该问题有了突破性进展。4、机构动力学参数综合及其动力参数优选其难点在于动力参数量大、参数值变化域广的多维非线性动力学方程组的求解。完成上述机械工作原理、结构学、运动学、动力学分析与综合的四个阶段，便形成了机械设计的优选方案。然后，即可进入机械结构创新设计阶段，该阶段主要解决基于可靠性、工艺性、安全性、摩擦学的机构设计问题。综上所述，机械创新设计有如下特点：1、涉及多种学科，如机械、液压、电力、气动、热力、电子、光电、电磁及控制等多种科技的交叉、渗透与融合；2、设计过程中相当部分工作是非数据性、非计算性的，必须依靠在知识和经验积累基础上思考、推理、判断，以及创造性发散思维（灵感、形象的突发性思维）相结合的方法；尽可能在较多方案中进行方案优选。即在大的设计空间内，基于知识、经验、灵感与想象力的系统中搜索并优化设计方案；4、机械创新设计是多次反复、多级筛选过程，每一设计阶段有其特定内容与方法、但各阶段之间又密切相关，形成一个整体的系统设计。机械创新设计技术和机械系统设计(SD)、计算机辅助设计(CAD)、优化设计(OD)、可靠性设计(RD)、摩擦学设计(FD)、有限元设计(FED)等一起构成现代机械设计方法学库,并吸收邻近学科有益的设计思想与方法。随着认识科学、思维科学、人工智能、专家系统及人脑研究的发展，认识科学、思维科学、人工智能、设计方法学、科学技术哲学等已为MCD提供了一定的理论基础及方法。可以说，机械创新设计是建立在现有机械设计学理论基础上，吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益成份，经过综合交叉而成的一种设计技术和方法。