【摘要】： 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)代機(jī)構(gòu)學(xué)從原來(lái)簡(jiǎn)單的單自由度領(lǐng)域過(guò)渡到了復(fù)雜的多自由度領(lǐng)域。受控五桿機(jī)構(gòu)作為最簡(jiǎn)單的多自由度機(jī)構(gòu)，逐漸成為機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 本文從平面受控五桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)成開(kāi)始，探討了五桿機(jī)構(gòu)13種基本型的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)，利用Visual C++語(yǔ)言在可視化方面的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合OpenGL平臺(tái)，開(kāi)發(fā)了一套可視化的五桿機(jī)構(gòu)虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 介紹了五桿機(jī)構(gòu)基本型類Ⅱ級(jí)桿組的構(gòu)成法則，并建立了每種類Ⅱ級(jí)桿組的運(yùn)動(dòng)模型，在此基礎(chǔ)上介紹了五桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析方法。“二步綜合”法在五桿機(jī)構(gòu)RRRPR軌跡綜合中的成功運(yùn)用，為它在其他基本型中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 由于OpenGL的獨(dú)立性、開(kāi)放性和跨平臺(tái)性，使其成為開(kāi)發(fā)三維虛擬系統(tǒng)的有利工具。通過(guò)對(duì)五桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的研究，建立了五種三維構(gòu)件模型，從而實(shí)現(xiàn)了五桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)化。OpcnGL交互技術(shù)的研究，解決了OpenGL中鼠標(biāo)交互性差的問(wèn)題，為增強(qiáng)系統(tǒng)的可操作性打下了基礎(chǔ)。 利用VC++與OpenGL聯(lián)合編程開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了五桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和軌跡綜合兩大功能。通過(guò)五桿機(jī)構(gòu)的參數(shù)設(shè)置和軌跡點(diǎn)的交互性選擇，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真以及仿真曲線的實(shí)時(shí)分析，包括位移、速度、加速度以及相關(guān)信息的輸出，綜合度較高。遺傳算法的引入，解決了五桿機(jī)構(gòu)軌跡綜合的多峰值問(wèn)題，最后的結(jié)果校驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)分析和軌跡綜合的統(tǒng)一。 此虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)界面美觀、結(jié)構(gòu)緊湊，交互性強(qiáng)，實(shí)用價(jià)值高，為受控五桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和精確實(shí)現(xiàn)給定軌跡提供了實(shí)驗(yàn)條件，也為下一步的動(dòng)力學(xué)分析、補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的優(yōu)化提供了依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH112.1
【圖文】：

圖11‘“8”字形仿真過(guò)程圖117最終結(jié)果對(duì)比從圖3.16和圖3.17可以看出，優(yōu)化的機(jī)構(gòu)尺寸是滿足要求的，得出的運(yùn)行軌跡誤差很小。由于補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)需要電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的好壞直接影響電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能，因此對(duì)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的分析在五桿機(jī)構(gòu)軌跡綜合中也是必不可少的。25個(gè)補(bǔ)償位移數(shù)據(jù)為s伽2，)={一0.1018，一2383，一4758，一0·0871，0·0041刃·2162刃·4321刃·6291，一7693，一5978，0.0591，0.4409，0.5989，0.6334，0.6167，0.1248，刁.7698，一5304，刁.0313，0.3169，0.5119，0.6347，0.6213，0.引82，-0.1019};其補(bǔ)償位移曲線、速度曲線為:888已已乓;__廠\了\\\...一一一一一一一一一一一一一一一八八八了{(lán)///\\\飛飛飛一{人______產(chǎn)次{嚴(yán)\\\5jl.、15】2.圖118補(bǔ)償位移曲線圖119補(bǔ)償速度曲線

反走樣之前五桿機(jī)構(gòu)的邊界有明顯的鋸齒狀(圖4.9)，在以線代邊的混合反走樣后，其邊界明顯的變得光滑了許多，因此效果明顯。當(dāng)然，從圖上還可以看出，對(duì)于比較規(guī)則的實(shí)體(如桿件)，由于其邊界容易用直線來(lái)代替，效果明顯;但是對(duì)于形狀比較復(fù)雜的實(shí)體(如支座)或部位，由于其邊界比較復(fù)雜，不容易用直線來(lái)代替，并不適合用此方法。4.4本章小結(jié)本章主要介紹了windows下的openGL技術(shù)，由于其出色的開(kāi)放性和可移植性，使

【引證文獻(xiàn)】

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1 楊金堂;孔建益;李佳;侯宇;廖漢元;;受控機(jī)構(gòu)學(xué)研究進(jìn)展[J];武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

本文編號(hào)：2723382