巖石邊坡運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的案例
利用赤平極射投影進(jìn)行巖石邊坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(Kinematic Analysis)
1 引言
使用赤平極射投影技術(shù)有兩個(gè)最基本的目的：第一個(gè)目的是對(duì)大規(guī)模的節(jié)理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，找出控制節(jié)理組；第二個(gè)目的是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行邊坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(Kinematic Analysis)。分析的類(lèi)型包括平面破壞，楔形破壞和傾倒破壞。與先前進(jìn)行的極限平衡分析不同，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析提供了一種快速簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)巖石邊坡穩(wěn)定性的途徑，需要輸入的巖石力學(xué)參數(shù)只有內(nèi)摩擦角。這個(gè)筆記通過(guò)實(shí)例簡(jiǎn)要描述了邊坡運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基本步驟(1個(gè)學(xué)時(shí))。
2 邊坡運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
2.1 輸入數(shù)據(jù)
邊坡運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)輸入數(shù)據(jù)是傾角/傾向(Dip/Dip Direction)。在過(guò)去，測(cè)量巖體產(chǎn)狀是一件既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力的工作，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展大大簡(jiǎn)化了這項(xiàng)工作，例如數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量(digital photogrammetry), 地面激光雷達(dá)(ground-based LiDAR)和數(shù)字跡長(zhǎng)測(cè)繪(digital trace mapping)等。不過(guò)，這些技術(shù)不能完全代替手工測(cè)繪。對(duì)于巖土工程師和地質(zhì)工程師來(lái)講，掌握現(xiàn)場(chǎng)的手工測(cè)量方法和分析方法還是非常有必要的，這也是講授《赤平極射投影(Stereographic projection)快速識(shí)圖和繪制方法》的目的。在本例中，我們對(duì)一個(gè)擬開(kāi)挖的邊坡巖體進(jìn)行了節(jié)理統(tǒng)計(jì)，共測(cè)量了49組數(shù)據(jù)(Dip/DD)，其結(jié)果如下圖所示。
2.2 節(jié)理分組
從上圖明顯地看出，巖體可以劃分為兩個(gè)節(jié)理組，這兩組節(jié)理控制著邊坡的穩(wěn)定性。對(duì)每組數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，得出兩條平均后的節(jié)理 joint 1和Joint 2。第一組節(jié)理的平均值為60/70(Dip/DD),第二組節(jié)理的平均值為35/201(Dip/DD)。這兩組節(jié)理的相交線(xiàn)為146/22(Dip/DD)。如下圖所示。
展開(kāi) 巖石邊坡工程課程---傾倒破壞(Toppling Failure)分析(C9)
這種破壞模式主要由巖石風(fēng)化以及人類(lèi)活動(dòng)引起，最典型的情形是坡腳開(kāi)挖引起邊坡上部巖體發(fā)生傾倒破壞, 如下圖(d)所示。這種破壞模式在修建山區(qū)高速公路時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到, 尤其出現(xiàn)在水平層理的砂巖和頁(yè)巖中。
3 傾倒破壞的分析方法
3.1 Dips
上述三種傾倒破壞模式中，屈曲傾倒(flexural toppling failure)的破壞性最大。Wyllie (2018)對(duì)傾倒破壞從相似材料試驗(yàn)到數(shù)值模擬作了非常詳細(xì)的總結(jié)。按照Goodman and Bray(1976)的分析, 傾倒破壞必須滿(mǎn)足下面的條件:
其中,
---邊坡面的傾角(Dip of slope face);
---不連續(xù)巖體的內(nèi)摩擦角(Internal friction angle of plane/joint);
---不連續(xù)巖體的傾角(Dip of plane/joint)
使用Dips(Version 8.016 - September 30, 2021)【利用赤平極射投影進(jìn)行巖石邊坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(Kinematic Analysis)】可以分析這種破壞模式，并且只能分析這種破壞模式。
3.2 RocTopple
Goodman and Bray(1976)提出的塊體傾倒(Block Toppling)分析方法基于靜力平衡原理，不過(guò)由于塊體數(shù)目，大小和位置的不同，導(dǎo)致手工計(jì)算過(guò)程變得非常耗時(shí)和復(fù)雜，Rocscience把這個(gè)計(jì)算過(guò)程發(fā)展成為一個(gè)計(jì)算機(jī)軟件RocTopple(Version 2.004 – May 21, 2021) , 在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展出許多新的功能，能夠考慮各種外載荷，地下水壓力，支護(hù)載荷，并且能夠進(jìn)行概率分析和敏感性分析等。
展開(kāi) [重要]巖石邊坡工程課程---楔形滑動(dòng)(Wedge Sliding)分析(C8)
粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角值可以根據(jù)巖體工程分類(lèi)RMR來(lái)近似估計(jì)：
通過(guò)上面的輸入，我們可以計(jì)算出楔形體的各種屬性值：
楔形體體積=8262.822 m^3
楔形體重量=21483.336 tonnes
節(jié)理1的楔形面積=1018.109 m^2
節(jié)理2的楔形面積=1026.010 m^2
邊坡面的楔形面積=636.542 m^2
邊坡頂部的楔形面積=819.726 m^2
節(jié)理1的法向力=17140.593 tonnes
節(jié)理2的法向力=10523.266 tonnes
楔形體的下滑力=11127.830 tonnes
楔形體的抗滑力=19480.543 tonnes
安全系數(shù)=1.751
3 分析工具SWedge
然而，真實(shí)的工程計(jì)算比上面演示的例子復(fù)雜得多，因此我們需要使用專(zhuān)業(yè)的分析工具。一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的楔形滑動(dòng)分析工具是SWedge[Version 4.009 - April 28 2021]。與RocPlane一樣，SWedge能夠進(jìn)行地下水和錨固分析，也能夠進(jìn)行概率性分析。SWedge常與DIPS[利用赤平極射投影進(jìn)行巖石邊坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(Kinematic Analysis)]結(jié)合使用。 如果需要了解巖體的應(yīng)力和應(yīng)變性能，則必須使用數(shù)值模擬軟件3DEC。Swedge是一個(gè)快速、交互式、簡(jiǎn)單的分析工具，可來(lái)評(píng)估巖石邊坡表面楔形體的穩(wěn)定性，楔形體由兩個(gè)相交的不連續(xù)面, 邊坡面, 頂部面以及一個(gè)可選擇的拉伸裂縫組成。Swedge不能計(jì)算巖體旋轉(zhuǎn)或傾覆的安全系數(shù)。
展開(kāi) [重點(diǎn)]巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設(shè)計(jì)(C4)
Deere's RQD---現(xiàn)代巖體工程分類(lèi)方法的基石 (Part I)
Deere's RQD---現(xiàn)代巖體工程分類(lèi)方法的基石 (Part II)
Q-System巖石塊體尺寸的估算(RQD/Jn)
工程巖體分類(lèi)的簡(jiǎn)要回顧
工程巖體分類(lèi)RMS(Rock Mass Strength)
巖體變形模量的估算---Python實(shí)現(xiàn)
4.5 極限平衡法
極限平衡法是邊坡穩(wěn)定性最方便快捷的分析方法, 我們將在以后的課程中,以SLIDE軟件為例,詳細(xì)討論極限平衡法的分析原理包括各種條分法的差異以及如何使用SLIDE來(lái)解決真實(shí)的邊坡穩(wěn)定性問(wèn)題.
4.6 概率分析和敏感性分析
盡管理論上概率分析和敏感性分析可以在數(shù)值模擬中使用, 但是時(shí)間代價(jià)太大, 因此目前的概率分析和敏感性分析都在極限平衡法中使用, 從實(shí)踐的角度來(lái)看, 這樣的處理方法已經(jīng)足夠精確. 我們將在講授極限平衡法時(shí)附帶討論這兩種分析方法.
巖石邊坡穩(wěn)定性概率分析
巖石破壞路徑的搜索算法
巖石邊坡平面滑動(dòng)的概率分析
巖石邊坡楔形體穩(wěn)定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 1
巖石邊坡楔形體穩(wěn)定性概率分析(Probabilistic Analysis)---Part 2
巖石邊坡楔形體穩(wěn)定性概率分析(3)---節(jié)理剪切強(qiáng)度的隨機(jī)分布
使用BLOCK算法搜索邊坡的最小滑動(dòng)面
4.7 LRFD法
LRFD代表著Load And Resistance Factor Design, 荷載與阻力系數(shù)設(shè)計(jì), 這是一種極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法, 起源于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論, 上學(xué)期的<鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理>中, 曾經(jīng)提及過(guò)這種方法.
展開(kāi) 
巖石邊坡工程課程---巖石崩落分析(Rockfall Analysis) (C10)
1 引言
巖石邊坡主要有四種破壞模式：平面破壞，楔形破壞，傾倒破壞和圓形破壞。此外，還有一種特殊的邊坡破壞模式---巖石崩落(rockfall)。巖崩(rockfall)是露天采礦工程和土木工程巖石邊坡中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。巖崩是指體積較小的分離塊或系列塊的自然向下運(yùn)動(dòng)，整個(gè)過(guò)程包括自由落體、彈跳、滾動(dòng)和滑動(dòng)。巖石崩落的形成受許多因素影響，例如巖體的不連續(xù)性，巖體的風(fēng)化程度，地下水和地表水，凍融，外部爆破載荷和地震載荷等。其中，地下水和地表水對(duì)巖石崩落的產(chǎn)生影響巨大，在一些山地區(qū)域，當(dāng)雨季來(lái)臨時(shí)，伴隨著泥石流往往也會(huì)出現(xiàn)大量的巖石崩落，巖石崩落輕者阻塞交通，重者造成了人員傷亡和設(shè)備毀壞。地震也是引起巖石崩落的一個(gè)主要誘因，例如2008年汶川地震后周?chē)l(fā)生了大量的巖石崩落。
這節(jié)課討論巖石崩落最基本的分析過(guò)程和防護(hù)措施以及一些常用的分析工具。巖石崩落分析首推的參考資料是Dr. Hoek《Practical Rock Engineering》---“Analysis of rockfall hazards ”。
2 巖崩過(guò)程描述
一個(gè)典型的巖崩過(guò)程包括自由落體(Free fall)、彈跳(Bouncing)、滾動(dòng)(Rolling)和滑動(dòng)(Sliding)，如下圖所示。
2.1 自由落體(Free Fall)
自由落體在很多情況下是巖崩的第一個(gè)動(dòng)作，因?yàn)?em>巖石經(jīng)常從陡峭的斜坡上脫離，然后只受到重力的影響，根據(jù)Bozzolo等人(1986年)的研究，空氣阻力可以被忽略，因?yàn)樗鼉H相當(dāng)于落石總重量的2%。
展開(kāi) 三維極限平衡巖石邊坡穩(wěn)定性分析流程(PLE) [兩種地層+一個(gè)軟弱滑動(dòng)面]
1 引言
隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，三維極限平衡分析越來(lái)越受到巖土工程師的歡迎。目前，在工業(yè)界有三個(gè)備受關(guān)注的3D LEM分析軟件：(1) SLIDE3---它是SLIDE2的三維版本，SLIDE3的專(zhuān)長(zhǎng)是采礦巖石力學(xué)，因此對(duì)于分析巖石工程邊坡，特別是采礦工程邊坡SLIDE3是最好的選擇; (2) Fracman---Fracman的專(zhuān)長(zhǎng)是離散斷裂網(wǎng)絡(luò)，因此如果要分析巖體的隨機(jī)斷裂(包括巖橋破壞)和巖石邊坡穩(wěn)定性, Fracman提供了非常優(yōu)秀的功能; (3) Plaxis LE(PLE 3D)---PLE 3D是PLE 2D的3D擴(kuò)展，PLE的專(zhuān)長(zhǎng)是非飽和土力學(xué)，因此如果要研究土體邊坡的穩(wěn)定性，PLE 3D是最佳選擇。這個(gè)筆記通過(guò)一個(gè)巖石邊坡的穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)要描述了PLE 3D的工作流程，模型包括兩個(gè)不同性質(zhì)的地層和一個(gè)軟弱滑動(dòng)面。
2 分析步驟
盡管三維極限平衡分析與二維極限平衡分析的基本原理相同，但3D分析比2D分析的操作過(guò)程要復(fù)雜得多。為了進(jìn)行三維邊坡穩(wěn)定性分析，使用下面的通用步驟: (1) 產(chǎn)生模型(Create model); (2) 分析設(shè)置(Specify analysis settings); (3) 輸入幾何形狀(Enter geometry); (4) 輸入材料屬性(Apply material properties); (5) 設(shè)置搜索方法(Specify search method); (6) 分析模型(Analyze model); (7) 查看結(jié)果(Results)。
展開(kāi) 雙足溜冰機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
針對(duì)機(jī)器人自由度較多,不存在固
定基座,常規(guī)的方法不宜進(jìn)行其運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的困難,引入右腳等效滾輪相對(duì)于參考坐標(biāo)系的坐
標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣,建立了雙足溜冰機(jī)器人統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,推導(dǎo)了機(jī)器人正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。通過(guò)
步態(tài)規(guī)劃仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及其推導(dǎo)公式的正確性。
雙足溜冰機(jī)器人運(yùn)動(dòng)原理與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析.pdf
5450特種車(chē)轉(zhuǎn)向桿系運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算
摘 要：本文介紹了5450 特種車(chē)轉(zhuǎn)向桿系運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算研究的情況，包括詳細(xì)的桿
系機(jī)構(gòu)建模簡(jiǎn)化、模型的ADAMS 描述和仿真過(guò)程控制。最后給出了仿真分析結(jié)果和性能參數(shù)評(píng)估
的結(jié)論。
主題詞：轉(zhuǎn)向桿系、ADAMS 仿真、受力分析
5450特種車(chē)轉(zhuǎn)向桿系運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析計(jì)算.pdf
赤平極射投影---走向轉(zhuǎn)換為傾向的表示方法(Strike/Dip Direction)
利用赤平極射投影進(jìn)行巖石邊坡的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析(Kinematic Analysis)
赤平極射投影的極點(diǎn)矢量和等值線(xiàn)圖
巖體特征---不連續(xù)組數(shù)(Discontinuity Set)
《邊坡工程》課程總結(jié)
巖石邊坡工程課程---邊坡工程分析與設(shè)計(jì)(C4)
2 方法
方法很簡(jiǎn)單，為了繪制傾向，需要把走向轉(zhuǎn)換成傾向。由于傾向和走向垂直，因此總的思路是在走向角度的基礎(chǔ)之上加或減90°，具體地，如果走向是以NE表示的加90°；如果走向是以NW表示的減90°。
3 例子
六條節(jié)理，它們的傾角(Dip)和走向(Strike)分別為：
(J1) 40°/N50°E
(J2) 60°/N22°E
(J3) 40°/N8°W
(J4) 50°/N41°W
(J5) 70°/N54°W
(J6) 50°/N74°W
按照上面的規(guī)則，把走向轉(zhuǎn)化為傾向(Dip Direction)：
(J1) 40°/N140°E
(J2) 60°/N112°E
(J3) 40°/N82°E
(J4) 50°/N49°E
(J5) 70°/N36°E
(J6) 50°/N16°E
下圖所示的是這六條節(jié)理(D/DD)的極點(diǎn)圖和大圓圖。
展開(kāi) 基于機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析的多噴頭3D打印機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)研究
摘 要：針對(duì)目前3D打印機(jī)打印回轉(zhuǎn)體類(lèi)型零件速度慢、插補(bǔ)復(fù)雜、效率低等缺陷，設(shè)計(jì)一種3D打印機(jī)，由底座、行星齒輪組、Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫向絲杠機(jī)構(gòu)和料架等組成。通過(guò)ADAMS仿真軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)虛擬仿真分析。3D打印機(jī)可通過(guò)增加打印噴頭數(shù)量來(lái)提高打印速度。通過(guò)對(duì)多噴頭的協(xié)作打印方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真模擬計(jì)算，得到運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。通過(guò)對(duì)比分析不同時(shí)刻的末端執(zhí)行器的速度、加速度和受力情況，驗(yàn)證3D打印機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可行性。相比于傳統(tǒng)3D打印機(jī)，該打印機(jī)對(duì)于回轉(zhuǎn)體零件的打印效率顯著提高。
關(guān)鍵詞：3D打印機(jī);ADAMS;FDM;柱坐標(biāo);多噴頭;
3D Systems公司創(chuàng)始人Hull首次申請(qǐng)立體光刻技術(shù)以來(lái)，3D打印機(jī)開(kāi)始蓬勃發(fā)展。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于3D打印機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷探索與研究，許多不同類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的打印機(jī)逐漸被使用[1,2]。至今已有熔融沉積成型（FDM）、光固化成型（SLA）、三維粉末粘接（3DP）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）和無(wú)模鑄型制造技術(shù)（PCM）等3D打印機(jī)工藝。而Stratasys公司創(chuàng)始人Crump研發(fā)FDM工藝的3D打印機(jī)憑借著維護(hù)成本低，構(gòu)造原理較為簡(jiǎn)單和使用便利等特點(diǎn)被大范圍應(yīng)用[3,4,5]。其中，Bowyer改進(jìn)了串聯(lián)機(jī)構(gòu)立體式3D打印機(jī)，方向靈活，易于控制但打印精度較低，需要同時(shí)控制工作臺(tái)和打印頭才能實(shí)現(xiàn)打印。后有學(xué)者鑒于串聯(lián)所產(chǎn)生的一系列問(wèn)題申請(qǐng)了基于Delta并聯(lián)機(jī)械結(jié)構(gòu)的3D打印機(jī)專(zhuān)利，提高打印精度與質(zhì)量，但由于結(jié)構(gòu)的局限性，打印回轉(zhuǎn)體類(lèi)型程序復(fù)雜，控制較為困難[6]。機(jī)械臂3D打印技術(shù)可以多個(gè)自由度快速打印，可見(jiàn)該技術(shù)對(duì)編程要求極高[7,8,9,10]。
展開(kāi) 三自由度機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)分析+仿真 ￥40
=trans( JD(2)+pi/2, 0, 0, pi/2);
T23 =trans( JD(3), 0.328, 0, 0);
T06 =T01*T12*T23;
End
1.%2.%3 機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題采用矩陣逆乘方法進(jìn)行求解，如下所示：
1.
基于DeltaD打印機(jī)的剛?cè)狁詈?em>運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
摘 要:為避免打印機(jī)工作過(guò)程中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)突變和沖擊,影響打印精度等問(wèn)題,以Delta打印機(jī)為研究對(duì)象,完成3D打印機(jī)的模型繪制,分析其運(yùn)動(dòng)學(xué)求解過(guò)程,建立打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,并借助Matlab和Adams軟件完成對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的驗(yàn)證.借助Hypermesh對(duì)關(guān)鍵部件柔性化處理,完成剛?cè)狁詈戏抡骝?yàn)證,對(duì)特定工況下傳動(dòng)誤差?位移?速度和加速度進(jìn)行分析,驗(yàn)證了模型設(shè)計(jì)的合理性.
關(guān)鍵詞:Delta打印機(jī);運(yùn)動(dòng)學(xué)方程;Matlab;Adams;Hypermesh;傳動(dòng)誤差
相對(duì)其他成型工藝,3D打印機(jī)能夠完成更復(fù)雜的成型工藝,且成型周期短?效率高,從而得到廣泛應(yīng)用.目前市場(chǎng)上主要存在兩種形式的打印機(jī),即Delta打印機(jī)和Reprap打印機(jī),前者構(gòu)型較為復(fù)雜,其有效工作空間往往會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)而受到一定的限制,但是其體積小?精度高?承載能力強(qiáng),因此在成型較為復(fù)雜的零件時(shí)也具備更多的優(yōu)勢(shì)[1G3].
展開(kāi) ANSYS workbench 四連桿運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)四連桿機(jī)構(gòu)的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)四連桿機(jī)構(gòu)接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)多體動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)四連桿機(jī)構(gòu)多體動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 四連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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并聯(lián)機(jī)械手爪運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 ￥32
2.4.3 基于Robotics Toolbox的工具箱的模型檢測(cè)
上文中，我們已經(jīng)對(duì)采摘機(jī)器手爪運(yùn)動(dòng)學(xué)理論模型進(jìn)行了創(chuàng)建，接下來(lái)要用MATLAB軟件中的機(jī)器人工具箱對(duì)創(chuàng)建好的采摘機(jī)器手爪運(yùn)動(dòng)學(xué)理論模型進(jìn)行校驗(yàn)。
2.4.4 對(duì)象模型創(chuàng)建
運(yùn)用MATLAB軟件的Link函數(shù)將上文采摘機(jī)器手爪已確立的主要參數(shù)代入完成整個(gè)模型建模。Link函數(shù)格式如下：
L=Link([theta,d,a,alpha]) (2.8)
該式中，theata為關(guān)節(jié)角；d為連桿偏距；a為連桿長(zhǎng)度；alpha為連桿轉(zhuǎn)角。通過(guò)表2.7的D-H參數(shù)，在MATLAB中編寫(xiě)的程序如下圖2.8所示：
圖2.8 Link函數(shù)程序
采摘機(jī)器手爪的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模型由該程序代碼在MATLAB軟件中運(yùn)行得出，其模型如下圖2.9所示：
圖2.9 機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.4.5 運(yùn)動(dòng)模型驗(yàn)證
上文已將完成了對(duì)采摘機(jī)器手爪運(yùn)動(dòng)學(xué)理論模型的建立。通過(guò)設(shè)定θ值的大小，可改變機(jī)械手姿態(tài)和得到對(duì)應(yīng)的末端位置坐標(biāo)。對(duì)采摘機(jī)器手爪的運(yùn)動(dòng)理論模型驗(yàn)證是通過(guò)理論模型得到與由矩陣計(jì)算得到的兩個(gè)末端位置進(jìn)行比較判斷。設(shè)定運(yùn)動(dòng)模型的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)：
代入公式中求得的采摘機(jī)器手爪末端位置坐標(biāo)與采摘機(jī)器手爪運(yùn)動(dòng)模型的末端位置坐標(biāo)相等，證明了采摘機(jī)器手爪正向運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方程正確，模型姿態(tài)如下圖2.10。
（a）起始姿態(tài)
（b）結(jié)束姿態(tài)
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展開(kāi) Adams在汽車(chē)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中的應(yīng)用
ADAMS中可進(jìn)行后備箱、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析內(nèi)容：
1) 運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題
2) 開(kāi)啟力、關(guān)閉力大小
在ADAMS中建立后備箱運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過(guò)仿真分析關(guān)注部件的實(shí)際運(yùn)行軌跡，考察是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉問(wèn)題，以及測(cè)量后備箱開(kāi)啟力、關(guān)閉力大小，指導(dǎo)設(shè)計(jì)彈簧阻尼器的剛度阻尼參數(shù)值。
ADAMS后備箱運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
運(yùn)動(dòng)軌跡及干涉分析
ADAMS/Postprocessor后備箱動(dòng)畫(huà)及關(guān)閉力曲線(xiàn)
后備箱開(kāi)啟力、關(guān)閉力實(shí)測(cè)值與分析值誤差對(duì)比
后備箱開(kāi)閉力的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析:以彈簧阻尼器的剛度、阻尼為設(shè)計(jì)變量，對(duì)開(kāi)閉力進(jìn)行優(yōu)化研究分析；
運(yùn)動(dòng)軌跡干涉的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析：各部件的硬點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)計(jì)變量，運(yùn)動(dòng)軌跡干涉問(wèn)題進(jìn)行DOE分析。
二、使用ADAMS對(duì)玻璃升降器的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
針對(duì)玻璃升降器實(shí)際使用中的故障現(xiàn)象：玻璃升降困難，噪聲大，升降時(shí)玻璃停止運(yùn)動(dòng)，上不去，下不來(lái)等情況。
根據(jù)玻璃升降器實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系，建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，考慮玻璃升降器導(dǎo)軌安置點(diǎn)位置、控制線(xiàn)路故障、升降系統(tǒng)的運(yùn)行路線(xiàn)及弧度等因素，進(jìn)行仿真分析。
玻璃升降器運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
另外在汽車(chē)雨刮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中，可對(duì)雨刮機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)軌跡及受力分析。
汽車(chē)雨刮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
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