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Mechanisms and Machine Science

Martins D: Mechanisms - Synthesis and
Analysis with Applications in Robotics

Mechanisms - Synthesis and Analysis with Applications in Robotics

UNIfied 2024 - Volume 2

Proceedings of the UNIfied Conference of DAMAS, IncoME VIII and TEPEN Conferences

UNIfied 2024 - Volume 1

DYCAELS 2023

Nonlinear Dynamics, Chaos, Control, Energy Transfer and Their Applications in Engineering Sciences

MESROB 2025

New Trends in Medical and Service Robotics

Proceedings of the 2025 CCToMM Symposium on Mechanisms, Machines, and Mechatronics

Proceedings of the 7th International Conference on Cable-Driven Parallel Robots

Cable-Driven Parallel Robots

This book contains the proceedings of the 3rd IFToMM Workshop for Sustainable Development Goals (I4SDG), held in Lamezia&nbsp;Terme, Italy, on June 9–11, 2025. The workshop papers are focused on those aspects of the theory, design, and applications of mechanism and machine science that are fundamental for moving toward sustainable development. The main topics of the workshop are: sustainable energy systems, robotics and mechatronics, biomechanical and medical systems, education, linkages, gears, transmissions and actuators, engines and powertrains, tribology, transportation machinery, service systems for sustainability, humanitarian engineering, and socio-technical systems for sustainable and inclusive development. The contributions, selected through a rigorous international peer-review process, highlight many exciting ideas that will drive new research directions and foster multidisciplinary collaboration between researchers from different backgrounds.

Volume 1

Proceedings of I4SDG Workshop 2025 - IFToMM for Sustainable Development Goals

Volume 2

This book gathers the proceedings of the Joint International Conference of the XIV International Conference on Mechanisms and Mechanical Transmissions (MTM) and the XXVI International Conference on Robotics (Robotics), held in Iași, Romania, on November 14–16, 2024. It addresses the applications of mechanisms and transmissions in several modern technical fields such as mechatronics, biomechanics, machines, micromachines, robotics, and apparatus. In doing so, it combines theoretical findings and experimental testing. The book presents peer-reviewed papers written by researchers specialized in mechanism analysis and synthesis, dynamics of mechanisms and machines, mechanical transmissions, biomechanics, precision mechanics, mechatronics, micromechanisms and microactuators, computational and experimental methods, CAD in mechanism and machine design, mechanical design of robot architecture, parallel robots, mobile robots, micro and nano-robots, sensors and actuators in robotics, intelligent control systems, biomedical engineering, teleoperation, haptics, and virtual reality.&nbsp;

MTM & Robotics 2024

New Advances in Mechanisms, Mechanical Transmissions and Robotics

This book gathers the latest advances, innovations, and applications in the field of computational engineering, as presented by leading international researchers and engineers at the 30th International Conference on Computational &amp; Experimental Engineering and Sciences (ICCES), held in Singapore on August 3–6, 2024. ICCES covers all aspects of applied sciences and engineering: theoretical, analytical, computational, and experimental studies and solutions of problems in the physical, chemical, biological, mechanical, electrical, and mathematical sciences. As such, the book discusses highly diverse topics, including composites; bioengineering and biomechanics; geotechnical engineering; offshore and arctic engineering; multi-scale and multi-physics fluid engineering; structural integrity and longevity; materials design and simulation; and computer modeling methods in engineering. The contributions, which were selected by means of a rigorous international peer-review process, highlight numerous exciting ideas that will spur novel research directions and foster multidisciplinary collaborations.

Proceedings of ICCES 2024—Volume 4

Computational and Experimental Simulations in Engineering

This book brings together investigations which combine theoretical and experimental results related to such systems as flexure hinges and compliant mechanisms for precision applications, the non-linear analytical modeling of compliant mechanisms, mechanical systems using compliance as a bipedal robot and reconfigurable tensegrity systems and micro-electro-mechanical systems (MEMS) as energy efficient micro-robots, microscale force compensation, magnetoelectric micro-sensors, acoustical actuators and the wafer bonding as a key technology for the MEMS fabrication.&nbsp;The book gathers the contributions presented at the 7th Conference on Microactuators, Microsensors and Micromechanisms (MAMM), held in&nbsp;Ho Chi Minh City, Vietnam, in November 2024. The aim of the conference was to provide a special opportunity for a know-how exchange and collaboration in various disciplines concerning systems pertaining to micro-technology.&nbsp;&nbsp;The conference was organized under the patronage of International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science (IFToMM).

MAMM 2024

Microactuators, Microsensors and Micromechanisms

This book is the fifth volume in the series devoted to gear engineering and computer-aided design, production, testing, and education. It comprises fundamental and applied research contributions by scientists and gear experts from all over the world and covers recent developments and historical achievements in various spheres of mechanical engineering related to different kinds of gears, transmissions, and drive systems. It gathers contributions describing the advanced approaches to research, design, testing, and production of practically all common and new kinds of gears for a vast number of advanced applications. Special attention is paid to tribology issues, computer-aided simulation of various gears, strength analysis, and aspects of advanced manufacturing of gears and gearboxes.&nbsp;&nbsp;

Theory and Practice of Gearing and Transmissions

Education Strategies for Additive Manufacturing

Additive Manufacturing Teaching and Training Case Studies

Die Identifikation einer Regelstrecke anhand von Messungen der Ein- und Ausgangssignale liefert ein mathematisches Modell, das für den Entwurf adaptiver Regelsysteme und optimaler linearer Zustandsregler gewöhnlich erforderlich ist. Diese Regler bieten gegenüber klassischen Lösungsansätzen wesentliche Vorteile.Dieses Buch umfasst bewährte und nach didaktischen Gesichtspunkten ausgearbeitete Analyse- und Syntheseverfahren. Zahlreiche Rechenbeispiele vertiefen das Verständnis des Stoffes. Es enthält eine Sammlung von 40 Übungsaufgaben einschließlich deren Lösungen zu den im Buch behandelten vier wichtigsten Sachgebieten: Wahrscheinlichkeitsrechnung, Identifikation, Adaptive Regelung und Optimale Regelung.&nbsp;Der Inhalt<ul><li>Grundlagen der statischen Behandlung von Regelsystemen</li><li>Statistische Bestimmung dynamischer Eigenschaften linearer Systeme</li><li>Systemidentifikation mittels Korrelationsanalyse</li><li>Systemidentifikation mittels Parameterschätzverfahren</li><li>Adaptive Regelsysteme</li><li>Entwurf optimaler Zustandsregler</li><li>Sonderformen des optimalen linearen Zustandsreglers für zeitinvariante Mehrgrößensysteme</li></ul>Die Zielgruppen<ul><li>Studierende der Ingenieurwissenschaften an Technischen Hochschulen, Universitäten und Fachhochschulen</li></ul>Die AutorenProf. em. Dr.-Ing. Heinz Unbehauen war Inhaber des Lehrstuhls für Elektrische Steuerung und Regelung an der Ruhr-Universität Bochum.Prof. Dr.-Ing. Christian Bohn&nbsp;ist nach mehrjähriger Industrietätigkeit seit 2007 Professor für Regelungstechnik und Mechatronik an der TU Clausthal.

Identifikation, Adaption, Optimierung

Regelungstechnik III

Produktentwicklung und Konstruktionstechnik

Technische Produkte, die während ihres Betriebs Schwingungen ausgesetzt sind, sind auf die damit einhergehenden Belastungen auszulegen. Durch die Anpassung ihrer Schnittstellen können diese Belastungen begrenzt werden. Die Verwendung von Schnittstellenelementen mit einstellbaren mechanischen Eigenschaften, so definierte anpassbare Impedanzelemente, ermöglichen eine effizientere Untersuchung des erweiterten Systems aus Produkt und Schnittstelle. In dieser Arbeit wird ein systematisches Vorgehen entwickelt, das konkrete Anforderungen an anpassbare Impedanzelemente stellt. Es unterstützt die notwendige Bestimmung der Systemeigenschaften und ermöglicht eine effiziente Umsetzung auch bei hoher Produktvarianz und einer Vielzahl abzubildender Schnittstelleneigenschaften. Der modulare Aufbau der Elemente und ein begleitender Auswahlkatalog ermöglichen eine effiziente Untersuchung der Schwingungseigenschaften von Produktfamilien. Die technische Umsetzung wird anhand zweier Produktfamilien aus der Flugzeugkabine demonstriert. Das entwickelte Vorgehen ermöglicht die Auswahl und Entwicklung geeigneter Schnittstellen, mit denen die Schwingungen um bis zu 65 % reduziert werden.Der AutorEmil Heyden studierte Maschinenbau mit der Vertiefungsrichtung Produktentwicklung an der TU Hamburg (TUHH). Von 2018 bis 2023 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik (PKT) tätig. In dieser Zeit forschte er zur Schwingungsoptimierung und Gestaltung leichtbaugerechter Produktarchitekturen für zukünftige Flugzeuggenerationen. Er veröffentlichte seine Forschungsergebnisse in Journal-, Buch- und Konferenzbeiträgen. Parallel war er als freiberuflicher Dozent und Vorstandsassistent der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktentwicklung (WiGeP) tätig. Seit 2024 arbeitet er als leitender Entwicklungsingenieur bei der Vibracoustic SE, wo er für die Entwicklung und Konstruktion von Luftfedern für den asiatischen Markt verantwortlich ist.

Vorgehen zur Schwingungsreduzierung durch anpassbare Impedanzelemente am Beispiel varianter Leichtbaustrukturen

From the Forest Ecosystem, Manufacturing Technology, Quality Control, to The Design of New Instruments

Interdisciplinary Approach to the Violin

Advanced Structured Materials

In Memoriam of Wolfgang Dreyer

Advances in Continuum Physics

History of Mechanism and Machine Science

This book offers a description of the evolution of cams and their uses from the Middle Ages to the present day, highlighting their contribution to the development of technology. Usually, in the history of technology the diverse types of machines are taken into account, but the importance of cams is not emphasized, which are often fundamental for the operation of such machines. In this book the focus is instead on cams, understood as important, and often essential, components of machines that have had significant importance in the development of technology. It treats technical aspects at a level easily accessible even to non-experts in mechanics and the various applications are illustrated with many figures. The book serves as a reference work for those interested in both the history of technology and machines in general, and it helps them deal with certain mechanical problems, even starting from solutions already obtained with cams and, perhaps, overcoming them with others suggested by current developments in technology.

A Brief History of Cams and Cam Mechanisms

Dieses Buch bietet eine umfassende Darstellung der Statik und Dynamik geschichteter Strukturen und ist in fünf Abschnitte unterteilt. Nachdem im ersten Abschnitt die Grundlagen der Elastizitätstheorie und der Energiemethoden der Elastostatik sowie der Festigkeitsanalyse kurz eingeführt wurden, widmet sich der zweite Abschnitt den Grundlagen der Berechnung von geschichteten ebenen Strukturen, den sog. Laminaten. Der nachfolgende dritte Abschnitt behandelt das Stabilitätsverhalten solcher Laminate, wobei neben analytischen Lösungen auch Näherungsverfahren besprochen werden. Der vierte Abschnitt dieses Buchs geht auf spezielle Themen bei der Behandlung geschichteter Strukturen ein, bevor der fünfte und letzte Abschnitt geschichteten Stäben und Balken gewidmet ist.Die ZielgruppenDieses Buch richtet sich an Studierende an Fachhochschulen und Universitäten, aber auch an Ingenieurinnen und Ingenieure in der Praxis sowie an Forscherinnen und Forscher der Ingenieurwissenschaften.Der AutorChristian Mittelstedt leitet August 2016 das Fachgebiet „Leichtbau und Strukturmechanik“ am Fachbereich Maschinenbau der Technischen Universität Darmstadt und ist Autor zahlreicher Lehrbücher.

Mechanik geschichteter Strukturen

Bei der Getriebe-Schwingungsdiagnose und bei deren Abnahmeprüfung sowie der begleitenden Betriebsdatenauswertung von Zahnradgetrieben gibt es einen breiten Anwenderkreis im sogenannten Level 1 (mittels der Kennwertüberwachung und -diagnose) der Interpretation und der einfachen Auswertung von schmalbandigen Kennwerten und dafür notwendigen Betriebsparametern im Trendverlauf aus diversen Spektren. Nicht ausreichend ist häufig der fachliche Hintergrund der Ingenieure und Techniker, vor allem zur vorbeugenden Zustandsdiagnose und zur Abnahmeprüfung mit der Fehlererkennung und -bewertung bis zu einer zuverlässigen Zustandsüberwachung.Hier setzt die Buchreihe&nbsp;&nbsp;„Einführung in die Maschinendiagnose" und dieser Band an. Vom physikalischen Hintergrund bis zur praktischen Anwendung werden Grundlagen und Erfahrungen leicht verständlich dargestellt und mit praktischen Beispielen anschaulich illustriert. Um eine Standard-Diagnose zuverlässig ausführen, begleiten oder Befunde vermitteln zu können, werden der Hauptzielgruppe weiterhin praktische&nbsp;„Fehler- und Schadens-" Muster und Abhilfen sowie die Behandlung der Einflussparameter vermittelt.Die vertiefte, umfassende Diagnose an Zahnradgetrieben von dem verursachen Fehler über den&nbsp;„Initialschaden"&nbsp;bis zur „Wurzelursache" und der Behandlung praktischer Fehlerquellen sowie bis zu deren echten Vorbeugung werden in diesem Band praxisnah behandelt.Der AutorDipl.-Ing. Dieter Franke&nbsp;beschäftigt sich seit dem Studium der Fahrzeugtechnik intensiv mit der technischen Diagnostik an Maschinen und speziell an Wälzlagern über nun fast vier Jahrzehnte. Die beruflichen Tätigkeiten in der Industrie waren weit gefächert vom Schwingungs-Diagnoseservice über die Produktentwicklung und die Produktapplikation bis zur Anwenderschulung. Diese weit gefächerten Tätigkeiten setzte er später selbstständig im eigenen Ingenieurbüro und heute in einerGesellschaft fort.Als Mitarbeiter des NALS vom VDI und DIN beeinflusste Dieter Franke die Entwicklung der modernen Maschinendiagnose; er ist als Autor und Mitautor zahlreicher Bücher und Fachartikel zur Maschinen - und Wälzlagerdiagnose bekannt geworden.

Messmethoden, Diagnose und Überwachung von Fehlern und Schäden

Zahnradgetriebe

Fundamentals, Technologies, Application, Economics

Wind Turbines

ATZ/MTZ-Fachbuch

Fahrwerke moderner Pkw stellen eine Kombination mechanischer, hydraulischer, pneumatischer, elektrisch/elektronischer Komponenten dar. Der Anteil elektroni- scher Regelsysteme und der Funktionsumfang der fahrdynamischen Eigenschaften nimmt zu und dabei geht der der Anteil hydraulischer und pneumatischer Systeme deutlich zurück. &nbsp; Mit Blick auf die Fahrdynamik werden in diesem Band die konventionellen Ele- mente und deren Zusammenwirken mit elektronischen Systemen dargestellt. Es werden Grundlagen und Auslegung, danach in besonders praxisnaher Darstellung die Fahrdynamik dargelegt. Sehr umfassend wird auf Methoden und Prozesse zur Fahrwerkentwicklung eingegangen. Es folgen ausführliche Beschreibungen und Erläuterungen der modernen Fahrwerkkomponenten. Eigene Kapitel widmen sich den Achsen, Radaufhängungen und Prozessen für die Achsenentwicklung.
Diese Auflage enthält u.a. Aktualisierungen zum automatisierten Fahren, zur Elektrifizierung der Fahrwerkkomponenten, zu „Drive by Wire“ Lösungen und aktuellen Fahrerassistenzsystemen sowie die Zukunftstendenzen im Fahrwerk. &nbsp;&nbsp; Die Herausgeber&nbsp; Prof. Dr.-Ing. Metin Ersoy war 35 Jahre in verschiedenen Firmen an leitender Stelle, davon 24 Jahre für die ZF tätig. Zusätzlich hatte er eine Honorarprofessur an der FH Osnabrück für Fahrwerktechnik. 2018–2020 war er Leiter Fahrwerk für E.GO MOOVE in Aachen.
Prof. Dr.-Ing. Stefan Gies war Leiter der Pkw-Fahrwerkentwicklung bei VW in Wolfsburg. Davor war er bei Audi und Ford in leitenden Funktionen der Fahrdynamik und Fahrwerkentwicklung. 2007–2009 war er Institutsleiter für Kraftfahrzeuge der RWTH Aachen und ist seit 2013 Honorarprofessor an der TU Braunschweig.
Prof. Dr.-Ing. Günther Prokop ist Professor für Kraftfahrzeugtechnik an der TU Dresden. Zuerst war er bei Audi in Ingolstadt und später BMW in München in verschiedenen Funktionen der Fahrdynamik- und Gesamtfahrzeugentwicklung tätig. Seine Forschungsgebiete sind Fahrzeugdynamik, Automotive Systems Engineering, Fahrer- und Fußgängerverhalten, Sicherheit des automatisierten Fahrens.
Dr.-Ing. Christian Schimmel ist derzeit Leiter der virtuellen Entwicklung der Audi in Ingolstadt. Nach seiner Promotion zur Objektivierung subjektiver Fahreindrücke an der TU München wechselte er 2010 zur Technischen Entwicklung der Audi. Dort war er u.a. als Leiter für Fahrdynamik/-komfort und der simulativen Entwicklung von Fahrwerk und Antrieb tätig.

Grundlagen – Fahrdynamik – Fahrverhalten– Fahrwerkkomponenten – Elektronische Systeme – Fahrerassistenz – Autonomes Fahren – Entwicklungsprozesse – Perspektiven

Fahrwerkhandbuch

Mechanical Engineering Series

This book originated from seminars given at the Institute of Nuclear Energy Technology (INET) of Tsinghua University, China, by the author in 1999. The courses gave graduate students a basic understanding of numerical techniques that would enable them to deal with problems of Computational Fluid Dynamics (CFD) and of molecular dynamics at research level. In subsequent years the lecture notes have been re-organized and implemented for students of atmospheric sciences of the Physics Department of the University of Ferrara, Italy. The lecture notes are divided into eight chapters, where some chapters are characterized by a scholastic approach. Specifically, Chapter 1 describes the theoretical basis of molecular dynamics, Chapter 2 gives examples of applications, like the Bénard problem; and Chapter 3 presents a summary of applications of DLA (Diffusion Limited Aggregation). The remainder of the book follows a less conventional approach, mainly informed by the author’s experience in the development of computer programs and in teaching. Chapter 4 is dedicated to a comparison of traditional and advanced methods of analysing nuclear safety problems in thermal and fast reactors, Chapter 5 concerns simulation of thermophoresis and aerosol displacement in atmospheric physics, and Chapter 6 discusses thermal confinement of cosmic particles due to thermophoretic forces in space domain. Addressing the recognized difficulty of proceeding from the theoretical formulations found in textbooks to properly working computer programs, and the typically large gap between the theoretical foundation and the final result, Molecular Dynamics - Theory and Applications is ideal for graduate level researchers and practitioners working in the development of codes for simulating physical problems.<ul><li>Describes a method to analysis of sodium vapor flow in the safety analysis of sodium cooled fast breeder reactors</li><li>Gives a summary and examples of applications of several variants of Diffusion Limited&nbsp; Accreation</li><li>Explains how to construct computer programs for simulation of thermophoresis and thermal confinement of particles</li></ul>

Molecular Dynamics - Theory and Applications

Mechanisms - Synthesis and Analysis with Applications in Robotics

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