基于几何约束的平面连杆机构通用仿真软件设计.pdfVIP

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　机械传动 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2009 年 48 ( ) 文章编号 :1004 - 2539 2009 04 - 0048 - 02 基于几何约束的平面连杆机构通用仿真软件设计 ( 西南交通大学峨眉校区 , 　四川 峨眉 　614202) 　门宇彬 　冯 　鉴 　何 　俊 摘要 　把平面连杆机构用“基本坐标”和“连杆约束”表达为最小二乘问题 ,通过求解非线性方程组 的形式对连杆机构的几何约束进行求解 ,并采用可视化搭建结果和仿真状态结果作为迭代初值 ,很好的 解决了一般方法对迭代初值的敏感性 。最后在 Matlab/ GUI 平台上开发出通用的仿真软件 ,并给出了几 种常见连杆机构的仿真结果 。 关键词 　几何约束求解 　平面连杆 　变量几何 　迭代初值 　Matlab 法建立闭环矢量方程将非常困难 。所以我们采用文献 0 　引言 557 - 566 [6 ] 中提 出“Basic Coordinates ”和 “Link Constraint 机构仿真的解析法有闭环矢量法 、基本杆组法 、复 Equations”的形式对机构进行表达 。以下是两种方法 数矢量法 、拆杆法等[ 1]28 ,但这些方法都没有一个统一 在机构表达上的比较 。 ( ) [ 7] 277 - 288 的数学模型 ,使得针对具体问题需要重复的进行分析 。 以图 1 中的惠氏急回机构 牛头刨 为例 , 国内外各大型 CAD 系统 ,如 Pro/ E 、Solidwork 、AtuoCAD 、 其中 O A 为主动件, 两个闭环回路分别为 O O A 和 2 1 2 InteCAD 等在运动仿真和参数化设计过程中均采用变 O B CD , 则建立如下约束方程组 1 量几何法对各种机构进行约束表达和求解[2 ] 。该方 r cos θ+ r cos θ= r cos θ 1 1 2 2 3 3 法[3 ] 是 1981 年由MIT 的 Gossard 等人发展和完善起来 r sin θ+ r sin θ= r sin θ 1 1 2 2 3 3