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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

SpringerBriefs in Cybersecurity

This work examines the most pressing and contentious issues in cybercrime currently facing the China and Vietnam, and how best to tackle them. The text sets the context for how blocs of nations (including the least ready, the most ready, and those occupying a central position in terms of cybercrime readiness) react to the evolving challenges of cybercrime, with a focus on prevention and control. In this way, the work discusses why certain blocs of nations in the Asia-Pacific region are not at an optimal level of cybercrime readiness despite the rapid pace of technological advancement in this region, and how such nations can become regional leaders in cybercrime readiness.

This work examines the most pressing and contentious issues in cybercrime currently facing the China and Vietnam, and how best to tackle them. The text sets the context for how blocs of nations (including the least ready, the most ready, and those occupying a central position in terms of cybercrime readiness) react to the evolving challenges of cybercrime, with a focus on prevention and control. In this way, the work discusses why certain blocs of nations in the Asia-Pacific region are not at an optimal level of cybercrime readiness despite the rapid pace of technological advancement in this region, and how such nations can become regional leaders in cybercrime readiness.

Policing, Technological Environment, and Cyber-Governance in China and Vietnam

Cybercrime in Asia

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.

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.

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

Education Strategies for Additive Manufacturing

Additive Manufacturing Teaching and Training Case Studies

Advances in Industrial Control

This book presents a comprehensive discussion of the mechanical modelling and control of multicopters, more commonly referred to as drones. By selecting concepts for presentation based on their ease of comprehension and suitability for practical application, the author employs a straightforward and concise approach. A main objective is to examine both the theoretical and practical aspects, as well as their interrelationship.&nbsp; The book presents the fundamental functional algorithms of a multicopter flight control system, specifically:

<ul>
	<li>control allocation, or the distribution of a control demand among redundant actuators;</li>
	<li>low-level control loops to control rotational and vertical motion;</li>
	<li>simple guidance loops controlling the translational motion of a multicopter; and</li>
	<li>an introduction to Kalman filtering, which addresses the fusion of direct sensor measurement in order to estimate the state of the drone.</li>
</ul>

These methods enable remotely piloted operation and preplanned path following.

Multicopter Flight Control will be of particular interest to academic researchers and graduate students working in the field of aerospace engineering, as well as to practising engineers engaged in the development of drones and electric vertical take-off and landing aircraft. It provides a comprehensive and practical guide to the fundamentals of flight control and guidance techniques, offering valuable insights for those seeking to gain a deeper understanding of these topics. In order to derive the greatest benefit from reading this monograph, readers should possess a fundamental understanding of multiple-input, multiple-output system theory, particularly state-space representation, stability and feedback control. Additionally, a basic comprehension of rotor aerodynamics and rigid-body dynamics is essential.

This book presents a comprehensive discussion of the mechanical modelling and control of multicopters, more commonly referred to as drones. By selecting concepts for presentation based on their ease of comprehension and suitability for practical application, the author employs a straightforward and concise approach. A main objective is to examine both the theoretical and practical aspects, as well as their interrelationship.&nbsp; The book presents the fundamental functional algorithms of a multicopter flight control system, specifically:<ul><li>control allocation, or the distribution of a control demand among redundant actuators;</li><li>low-level control loops to control rotational and vertical motion;</li><li>simple guidance loops controlling the translational motion of a multicopter; and</li><li>an introduction to Kalman filtering, which addresses the fusion of direct sensor measurement in order to estimate the state of the drone.</li></ul>These methods enable remotely piloted operation and preplanned path following.Multicopter Flight Control will be of particular interest to academic researchers and graduate students working in the field of aerospace engineering, as well as to practising engineers engaged in the development of drones and electric vertical take-off and landing aircraft. It provides a comprehensive and practical guide to the fundamentals of flight control and guidance techniques, offering valuable insights for those seeking to gain a deeper understanding of these topics. In order to derive the greatest benefit from reading this monograph, readers should possess a fundamental understanding of multiple-input, multiple-output system theory, particularly state-space representation, stability and feedback control. Additionally, a basic comprehension of rotor aerodynamics and rigid-body dynamics is essential.&nbsp;

Fundamentals of Flight Mechanics, Control Allocation, and Control Design

Multicopter Flight Control

Springer Theses

This book presents the development of four multifunctional nanomaterials: two electrolyte membranes with high ionic conductivity and robust mechanical strength and two electrode materials with excellent electrical conductivity and high capacitance. The integration of these materials has led to a substantial improvement in the performance of ionic actuators, enabling their application in four demonstrative models: soft fingers, inchworms, dynamic tensegrity structures, and dragonflies. Therefore, this multidisciplinary book is highly relevant to a wide range of scientific fields, including materials science, ionic actuators, soft robotics, bioinspiration, and biomimetics, as well as energy storage systems such as batteries, capacitors, and fuel cells.

Bioinspired Multifunctional Nanomaterials for Ionic Artificial Muscles

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.

Das Buch Regelungstechnik III 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.

Identifikation, Adaption, Optimierung

Regelungstechnik III

Das Buch führt anschaulich und verständlich in das Gebiet der intelligenten Verfahren ein. In geschlossenen Darstellungen zeigt es zuerst die theoretischen Grundlagen und anschließend praktische Beispiele, wobei bei den Beispielen auch fehlerhafte Ansätze gezeigt werden.Ausgehend von linearen Systemen und ihren Einschränkungen werden nichtlineare Systeme sowie grundlegende Lernverfahren eingeführt. Darauf aufbauend werden intelligente Verfahren, z.B. der lernfähige, nichtlineare Beobachter, entwickelt sowie die Identifikation von nichtlinearen Systemen und deren Optimierung behandelt. &nbsp;Anschließend werden Regelungsverfahren von nichtlinearen Systemen vorgestellt, wobei die modellbasierte adaptive Regelung sowie die Regelung von unbekannten Systemen Schwerpunkte sind. Den Abschluss bildet ein Kapitel über Fuzzy-Logik.Die Verfahren können bei vielen nichtlinearen Systemen angewendet werden und wurden bereits äußerst erfolgreich in der Medizin, in der Robotik und in der Getriebesteuerung von Hybridfahrzeugen eingesetzt.Neu an der zweiten Auflage sind Kapitel über robuste Schätzverfahren und Concurrent Learning.Die ZielgruppenDas Werk richtet sich an Studierende &nbsp;und Wissenschaftler der Ingenieurwissenschaften, Informatik und Mathematik sowie Ingenieure in der Praxis.Die AutorenUniv.-Prof. i .R. Dr.-Ing. Dr.-Ing. h.c. Dierk Schröder, Fellow IEEE, Technische Universität München, Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme und Leistungselektronik&nbsp;Univ.-Prof. Dr.-Ing./Univ. Tokio habil. Martin Buss, Fellow IEEE, Technische Universität München, Lehrstuhl für Steuerungs- und Regelungstechnik

Anschauliche und verständliche Einführung in das Gebiet der intelligenten Verfahren&nbsp;Verfahren können für alle nichtlinearen Systemen angewendet werdenDie geschlossene Darstellung zeigt die theoretischen Grundlagen und praktische Beispiele

Identifikation und Regelung nichtlinearer Systeme

Intelligente Verfahren

Fundamentals, Technologies, Application, Economics

Wind Turbines

Mechanisms - Synthesis and Analysis with Applications in Robotics

Bibliografische Angaben

Schlagworte

Bibliografische Angaben

Schlagworte

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