串行機構(gòu)的工作空間三維建模研究.pdf

1、機構(gòu)的工作空間是機構(gòu)伸縮，旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)等機構(gòu)所能達到的空間范圍，它的大小和形狀反映了機構(gòu)的工作能力。工作空間的研究不僅有助于評價機構(gòu)運動學上的工作性能，也是衡量機構(gòu)設計合理性的重要指標，對其設計、控制和應用等都具有重要的意義。對串行機構(gòu)工作空間的分析是分析復雜機構(gòu)的基礎(chǔ)。構(gòu)建串行機構(gòu)的工作空間的三維模型，對機構(gòu)的工作空間分析有著極大幫助，能夠幫助我們準確形象地計算并可視化出串行機構(gòu)的工作空間，縮短機構(gòu)設計的時間。
　　 本文創(chuàng)新提

2、出了一個串行機構(gòu)特征識別算法，建立了其工作空間三維生成方法，并對其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)方法進行了分析。主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 (1)介紹了串行機構(gòu)工作空間的研究意義和目的，分析了工作空間，三維建模的研究現(xiàn)狀和方法，確定了研究目標和研究內(nèi)容。
　　 (2)ACIS、HOOPS和InterOp技術(shù)平臺。詳細分析研究了ACIS內(nèi)核的圖形數(shù)據(jù)的拓撲結(jié)構(gòu)，拓撲對象的類型特點，HOOPS圖型渲染機制以及InterOp數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換原理

3、架構(gòu)。
　　 (3)串行機構(gòu)特征識別算法。根據(jù)機構(gòu)關(guān)節(jié)軸的特征，提出了一種基于點線式數(shù)學表達方法實現(xiàn)對關(guān)節(jié)的特征描述，并詳細給出了關(guān)節(jié)表達方程的構(gòu)造過程;接著實現(xiàn)對機構(gòu)關(guān)節(jié)的特征識別。
　　 (4)根據(jù)D-H方法建立了串行機構(gòu)的運動坐標系，然后根據(jù)機構(gòu)坐標系模型，再得到各個關(guān)節(jié)之間的變換矩陣，從而得到串行機構(gòu)的運動學方程。通過運動學方程，實現(xiàn)計算出機構(gòu)空間的范圍。
　　 (5)根據(jù)NURBS曲面的定義與計算公式，