基于剛度矩陣法的柔性機構設計平臺開發(fā).pdf

1、隨著生物工程、微機電系統(tǒng)及機器人等領域的快速發(fā)展，柔性機構的應用越來越廣泛，但由于缺少專業(yè)的設計工具，導致其在設計時工作量大，周期長，限制了其進一步的發(fā)展與應用。本文將偽剛體法和剛度矩陣法融入到柔性機構的設計中，以AutoCAD為支撐軟件，在Visual Studio2010編程環(huán)境下，開發(fā)了具備建模、分析、優(yōu)化功能的柔性機構設計平臺。該平臺由構件庫、單元模型、優(yōu)化設計和數(shù)據管理四個模塊組成，為柔性機構產品的制作提供了全面、準確的參考數(shù)

2、據。本文主要工作為:
　　首先，利用AutoCAD提供的和造型相關的API接口，編寫程序，運用參數(shù)化技術，開發(fā)出柔性機構中常用構件的模板庫。借助人機交互技術，在建立柔性機構偽剛體模型的同時提取構件的位置信息，將圖形信息和位置信息存儲在數(shù)據庫中，該模塊屬于數(shù)據輸入階段，為剛度矩陣的計算作好準備。
　　其次，將柔性機構的偽剛體模型離散化為多個構件單元，采用面向對象思想，建立了對應的數(shù)據模型，將剛度矩陣和載荷列向量的生成，以及柔性

3、機構的優(yōu)化設計過程轉化為對數(shù)據模型的操作。該模塊屬于數(shù)據處理階段，是平臺的處理器。
　　再次，建立了數(shù)據管理模塊，利用ADO.NET技術和AutoCAD提供的相關API接口，實現(xiàn)了AutoCAD應用程序中的圖形信息和Access數(shù)據庫中數(shù)據的關聯(lián)，用以存儲、顯示和修改柔性機構設計過程中的重要數(shù)據。該模塊不僅為其他三個功能模塊服務，管理不同階段產生的數(shù)據，還存儲最后的計算結果，為柔性機構的設計提供參考數(shù)據。
　　最后，利用所開