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标题: 【魍生技】数学思维在结构设计中的应用 [打印本页]
作者: 魍者归来    时间: 2017-2-6 19:35
标题: 【魍生技】数学思维在结构设计中的应用
本帖最后由 魍者归来 于 2017-2-6 21:37 编辑 ! O5 j$ N% h" c/ M

0 o' H7 Q8 {" Y+ a5 X' X. n曾经给一家公司做过平面关节式工作臂（类似挖掘机的工作臂），由于客户只提供了使用条件的要求，而没有具体的参数要求，所以，工作臂的长度，铰接点的位置都要自己来搞定。
0 s9 U/ J8 D) M1 u' |4 ]  C# C1 x0 [, ]5 m# c  n
第一步：拟合曲线7 W0 X* \0 G9 r, O1 a& m3 z, t
根据用户提供的使用条件确定特征点，绘制拟合曲线，反求多元方程，高中难度。
8 m) G4 U5 o& ?! l
2 _. q. Q- `0 W4 _, g6 j1 J第二步：简化模型1 a% Q' U# y1 g+ q, z
将工作臂简化成开式多段连杆机构，《机械原理》第一章的东西。
0 V- E5 [/ d  U. I+ ]3 t& g% x3 H  u! O( z) X) t
第三步：确定参数* U3 w/ ^% K# ~0 ^1 X4 X
结合相似的产品，初选参数，然后验证，修改，再验证……直到满足设计要求。常规套路自然是依靠经验数值了，可惜这个是新产品，能参照的内容不多，如果依靠尝试的话又太消耗时间了……% s: L6 j: ^" d. ?/ V' E8 t2 D

4 r6 N) p* h5 T  V+ ]6 ?7 P! |( b解决方法：以机架与工作臂的铰接点为原点o，其他各点分别为a、b、c……用极坐标表示各点参数，用矩阵表示各段连杆，用坐标变换法求出各点的绝对坐标，以此来确定参数。用VB建立迭代计算程序，为点增加极值范围约束和基础增幅，让计算机求出参数并与理论曲线逼近，得出最终的参数方案。4 B" `5 m, X- k, @1 A2 c- a
$ y# R' \, m, `! y& {; O
结论：原本计划一周的工作，最后在1天内搞定，不禁感慨——数学确实是个好东西！
7 N9 R  y7 ?7 k6 H2 P- L+ n$ q1 y6 Y# a0 |' P
后记：事情并没有到此为止，之后和一个做软件的朋友聊起这次经历，朋友一脸错愕：“早说啊，我这有现成的东西，虽然要求有差异，但是稍改一下，就行，别说一天，一小时都用不了……巴拉巴拉。”所以，工具很重要，但是人脉也一定要利用起来啊！！！
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作者: twinklema    时间: 2017-2-6 20:47
要是在不涉及商业机密的条件下，能给出具体的实例和解决过程就好了
作者: bigprawn    时间: 2017-2-6 21:32
第三步就是机器人学中的D-H参数法嘛。
作者: albert.tang    时间: 2017-2-6 21:32
虽然最终要的是结果，但有时追求结果的过程也很让人享受。
作者: universal    时间: 2017-2-7 10:40
做软件的能干机械臂，搞笑呢吧
作者: 魍者归来    时间: 2017-2-7 11:15
twinklema 发表于 2017-2-6 20:47$ L5 ^2 ?8 }; E) U3 s3 V4 h
要是在不涉及商业机密的条件下，能给出具体的实例和解决过程就好了

  u% O5 ]% m) N( P- d: ~4 E/ R我找时间整理一个简化的版本出来
9 {% `0 W* g0 B6 _% Z0 j" F
作者: 魍者归来    时间: 2017-2-7 11:15
bigprawn 发表于 2017-2-6 21:32
/ |% {' N9 n1 H1 Q$ Y) [第三步就是机器人学中的D-H参数法嘛。
0 s' v" L! k' ~* y7 A* G
没接触过机器人。
7 e$ B# o6 w$ V% R' `  w' U. u' k( ~3 S6 j2 y$ e
一不小心这还和高大上接轨了2 ?) T  r: r' w4 C- ~, p1 z
作者: 魍者归来    时间: 2017-2-7 11:16
albert.tang 发表于 2017-2-6 21:32
, j4 F& L) k2 ]( I9 @  U虽然最终要的是结果，但有时追求结果的过程也很让人享受。
. |: \2 o# w& M4 I* o' H' g
其实走在一条非常规的道路上，心惊肉跳才是真的……万一是条绝路咋整4 V2 ~- _1 a& c% ]
作者: 魍者归来    时间: 2017-2-7 11:18
universal 发表于 2017-2-7 10:404 G/ s/ K" m) S+ q. X
做软件的能干机械臂，搞笑呢吧
/ d; c. J' B3 a: P) Q5 m. t+ N
还真不搞笑，Autodesk大中华区技术工程师都是科班出身的，干个工作臂也不算跨界吧？2 v; ^  T3 {' N4 B, ~% m
作者: bigprawn    时间: 2017-2-7 12:39
魍者归来 发表于 2017-2-7 11:15
! |7 P: R5 d- H$ u0 u8 x没接触过机器人。
, d8 K/ z; M7 L( V3 q9 k5 M1 @/ D/ m3 h1 l
一不小心这还和高大上接轨了

! p& ^+ S4 b" V/ jLZ 干的事情用行话讲就是机构综合
作者: 魍者归来    时间: 2017-2-7 14:07
universal 发表于 2017-2-7 10:40
* A# b' E. t' v; b做软件的能干机械臂，搞笑呢吧

! T1 D! y1 N# _1 J' a不是因为他做软件所以能干机械臂，而是因为他技术支持的时候干过类似的设计，计算软件是相似的，改约束就好了，自然就快。
2 W' r1 a# R; ~4 ]5 L2 B# Y7 j. `0 g4 V; k# v8 I# H& A, l
PS：话说干工程软件技术支持的貌似什么都能接触到……
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