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自动化技术在机械设计及制造中的应用
Application of Automation Technology in Mechanical Design and Manufacturing

结构，提高了效率；设计了提水机械——翻车，翻车是一种刮板式提水机械，又
名龙骨水车，轻快省力，在以后很长时间内得到广泛的应用；设计了水轮机，用
水推动木轮转动，其上有机械人作表演；还设计和改进了一些兵器。
三国时期魏乐陵太守韩暨在马排的基础上发明了水排，将卧式水轮的旋转运

动，经绳传动，配以曲柄、连杆等，转换为直线往复运动。
唐朝时，中国与许多国家开展了经济、文化和科学技术交流，与东亚、东南
亚、阿拉伯地区及非洲东海岸贸易频繁，对中国和世界其他一些国家有很大的影
响。由于贸易的发展，要求增加商品，从而改进生产设备，使机械设计也有了很

大的发展，造纸、纺织、农业、矿冶、陶瓷、印染机械及兵器等都有新的进展，
机械设计水平也提高了一大步。宋人沈括的著作《梦溪笔谈》记载了当时的许多
科学成就，反映了当时的科学水平。
宋朝福建人苏颂奉皇帝之命设计制造了大型计时、天文仪器“水运仪象台”。

水运仪象台高约 12m，宽约 7m，分 3 层。上层平台上安放“浑仪”，可对天体
进行跟踪观测；中层密室内安放“浑象”，标出了约 1400 颗恒星的位置，可以
演示天象；下层是报时装置。水运仪象台运转时，用人力提水到高处的容器中，
通过定量装置用水力推动水轮，带动传动系统，昼夜不停转动。这一装置中已经

有了现代计时仪器中起擒纵器作用的机构，有初步的自动控制系统设计的思想，
是机械史上引人注目的创造性设计。
13 世纪末出现了铜火，元朝时有较大的发展，明初已能生产多种形式的火铳，
一门炮可达数百斤。

中国火器传入西方后，13 世纪至 16 世纪欧洲火器技术得到很大的发展，并
于明朝正德、嘉靖年间传入中国。这些火器的性能优于当时的中国火器。中国由
1523 年开始仿制欧洲火器。
以上成果反映了我国古代机械设计的光辉成就。世界其他国家也有不少古代

机械设计的成果，但这些设计多是凭设计者的经验完成的，缺乏必要的和一定精
度的理论计算。
（二）17 世纪初至第二次世界大战结束的机械设计
17 世纪，欧洲的航海、纺织、钟表等工业兴起，提出了许多技术问题。1644 年，

英国组成了“哲学学院”，德国成立了实验研究会和柏林学会。1666 年，法国、
意大利也都成立了研究机构。意大利人伽利略（1564—1642 年）发现了自由落

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