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【魍生技】数学思维在结构设计中的应用

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1#
发表于 2017-2-6 19:35:21 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 魍者归来 于 2017-2-6 21:37 编辑
9 C, j' k2 f4 Z  a2 u9 ^0 O) C2 i; R+ O3 |6 C
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。
- z6 x* D6 G* w0 A; y& l( |6 k# g# k+ P6 ?( I6 E% y
第一步:拟合曲线
" _. x& Y5 a2 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。
" u$ I0 r- q+ h3 S: Y9 k" D" m( e3 G0 a; O9 w- O
第二步:简化模型8 W6 _6 R7 J' R; L3 f
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。
4 j, \* S  A- h7 s. w% O; L4 d: A% w6 L' b1 {
第三步:确定参数2 Y' s/ o) }8 t" P
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……
4 d2 o1 r, o& ]* _" c+ f: {
. [- e, N/ r9 A  k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。
( `+ Y  c' w& Q- J3 z  _
) l$ h7 P1 c# c. g2 g5 C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!2 [8 e9 Q5 ]' D# j4 f0 v
, O$ H7 p4 n4 H* S6 X: _- T# L9 d
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!!!- w9 c* g( H2 V* k# R+ o
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2#
发表于 2017-2-6 20:47:33 | 只看该作者
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
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3#
发表于 2017-2-6 21:32:25 | 只看该作者
第三步就是机器人学中的D-H参数法嘛。
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4#
发表于 2017-2-6 21:32:47 | 只看该作者
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。
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5#
发表于 2017-2-7 10:40:15 | 只看该作者
做软件的能干机械臂,搞笑呢吧
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6#
 楼主| 发表于 2017-2-7 11:15:10 | 只看该作者
twinklema 发表于 2017-2-6 20:47' k: H% G/ J- u9 G  S# |
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

, X' F$ K- ^' Z. ~. w我找时间整理一个简化的版本出来
5 r9 i# r3 c/ c7 o: @) P0 u
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7#
 楼主| 发表于 2017-2-7 11:15:42 | 只看该作者
bigprawn 发表于 2017-2-6 21:32
7 \' A$ p+ I7 x4 [第三步就是机器人学中的D-H参数法嘛。
, d& P  ?# R& r5 m1 |2 R4 n5 b: w
没接触过机器人。
& A7 b2 ^8 W2 G: Y4 C3 R
! K; z. X. V& [$ @& b! @; c; _一不小心这还和高大上接轨了. H0 p& t$ N1 H; M
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8#
 楼主| 发表于 2017-2-7 11:16:50 | 只看该作者
albert.tang 发表于 2017-2-6 21:324 \7 r# q1 l1 q4 f2 M  ^" `
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。

) r8 I1 K' D  }: O: i$ M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
! w0 D" p% a  D/ M: I
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9#
 楼主| 发表于 2017-2-7 11:18:14 | 只看该作者
universal 发表于 2017-2-7 10:40
  j3 g6 g  F: I8 x' {2 }/ @3 S3 v做软件的能干机械臂,搞笑呢吧
/ s* W$ i$ G+ X5 c& f5 |. m
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?
# p& Q+ w5 b. D& y. c+ t: k

点评

大侠,不是瞧不起人,机械臂也分难易,真要是划轨迹还得作动力学分析,没那么简单的,光考虑元件都得一个小时,他说软件一小时有点大话。  发表于 2017-2-7 13:53
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10#
发表于 2017-2-7 12:39:06 | 只看该作者
魍者归来 发表于 2017-2-7 11:15
+ G# P  S& m) F没接触过机器人。3 \, m9 H3 @' a) s) g8 M/ r
- z4 m  k$ a3 \" i7 S
一不小心这还和高大上接轨了

( y& l9 X1 J; ~+ bLZ 干的事情用行话讲就是机构综合
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