組合機構基本結(jié)構單元的智能設計與分析.pdf

1、計算機的普及、可視化技術以及面向?qū)ο蠹夹g的日趨成熟，使得機構分析和計算機動態(tài)仿真成為可能。開發(fā)一套機構仿真系統(tǒng)可以為科研與教學提供很大的幫助。本文研究了“平面機構運動分析和運動仿真”，解決了各種平面機構及其組合機構的可視化輸入、智能識別、運動分析、自動求解和可視化運動仿真，具有一定的實用價值。 首先，運用基本單元結(jié)構分析法。即基于面向?qū)ο蟮募夹g思想，將各種平面機構和組合機構抽象地根據(jù)相應的機構特點作為劃分基本機構的算法單元，這些

2、結(jié)構單元是對機構進行造型和運動分析時建立數(shù)學模型、編寫算法模塊的最小單元。這樣組合機構的分析就轉(zhuǎn)化為對基本單元結(jié)構的分析。接著為每一個基本單元結(jié)構建立了數(shù)學模型，編制了相應的算法模塊。對于設計出的復雜機構，進行智能識別，識別的最終結(jié)果為包含若干個基本結(jié)構單元，調(diào)用相應的算法模塊。 其次，進行軟件的總體設計。提出系統(tǒng)設計原則，然后給出了軟件總體結(jié)構圖。將軟件系統(tǒng)在處理問題的過程上分為三大部分——前臺輸入、智能識別與后臺計算。在前臺

3、輸入部分，基于面向?qū)ο蠹夹g建立平面組合機構對象模型，將平面機構和相關組合機構抽象為一系列基本構件單元以及連接這些基本構件單元的運動副，并建立相應的類，給出了平面機構及組合機構可視化輸入的算法。在智能識別部分，運用在用戶在輸入信息時記錄的機構相關運動副的連接關系進行總體結(jié)構系統(tǒng)劃分，并給出了組合機構智能化識別的流程；在后臺計算部分，利用識別的結(jié)果調(diào)用相應基本結(jié)構單元算法模塊就可以實現(xiàn)機構運動分析的自動化。后臺計算的結(jié)果結(jié)合所繪制的機構圖形

4、通過一定的圖形操作算法，實現(xiàn)了機構的動態(tài)模擬。通過可視界面把機構圖形的繪制(添加、刪除、修改)、仿真系統(tǒng)參數(shù)輸入、機構的動態(tài)模擬、機構的運動的仿真圖形輸出集于同一屏幕的不同窗口，使用戶可以同時從不同的層次：數(shù)據(jù)、圖形等來觀察機構的運行情況。 最后，作者以Window2000為平臺，以VisualBasic6.0語言為工具，在“平面間歇及組合機構運動分析和運動仿真”的系統(tǒng)基礎上，開發(fā)了“組合機構基本結(jié)構單元的智能設計與分析”軟件，