運動軌跡仿真的案例
基于Adams的六足直立式步行機器人運動仿真分析
基于Adams的六足直立式步行機器人運動仿真分析
張久雷
（廣東職業技術學院 機電工程系， 廣東 佛山 528041）
摘要 分析了一種以雙電機為驅動力、以曲柄連桿機構為傳動系統的六足直立式步行機器人的工作原理。首先，利用矢量解析法對步行腿機構建立相應運動數學模型并分析；再利用虛擬樣機分析軟件Adams對單側步行腿機構進行運動軌跡建模仿真分析；最后，搭建實物樣機驗證了工作原理、方案設計、虛擬仿真結果的正確性和可行性。結果表明，步行腿機構的運動特性能夠滿足六足直立式步行機構的工作要求，設計方案可行，可為下一步的動力學分析和優化設計提供理論基礎。
關鍵詞 Adams 六足步行機器人 四連桿機構 運動學分析
0 引言
曲柄連桿機構是連桿足式步行機器人的核心機構，是實現步行腿行走的關鍵零部件[1]。步行機構曲柄連桿的方案設計及其運動特性是影響機器人行走和運動動作的重要因素[2]。本文中以張久雷設計制作的六足直立式步行機器人的步行機構為研究對象[3]118-119，通過對步行機構分解出的簡單平面四連桿機構進行解析，以矢量法為基礎，建立步行腿機構運動數學模型，再通過虛擬樣機技術對步行腿運動軌跡進行仿真研究分析，判斷是否發生干涉。通過運動學速度、加速度仿真分析，了解從動件步行腿的速度變化規律是否滿足步行工作要求。在此基礎上，搭建實物樣機驗證步行機構方案設計的可行性，進一步證明了該步行機構工作原理和虛擬仿真結果的正確性，可為下一步的動力學分析和優化設計制造奠定理論基礎，具有重要的研究意義。
1 步行機器人的工作原理
1.1 步行原理
本文中研究分析的六足直立式步行機器人[3]119-121如圖1所示。
展開 [lammps教程]OVITO繪制原子運動軌跡線
一區Script Materialia期刊：多主元素合金中的短程有序域擴散一文，研究了CrCoNi合金和MoNbTa合金中原子的擴散過程，文中有出現如下圖所示的原子運動軌跡線。這種原子運動軌跡線我們在研究擴散過程中常常會用到。
圖參考自：Bin Xing, Xinyi Wang, William J.
LSDYNA實現物體按指定軌跡運動
在lsdyna中物體實現按指定的軌跡運動的一個教程，供各位參考。不足之處請批評指正
主要內容：
1、準備工作
確定施加載荷對象)
確定軌跡
適當簡化問題
2、定義數組
3、添加載荷曲線
4、施加載荷
5、其他
Lsdyna實現物體按指定軌跡運動.pdf
運動視頻檢測—彩色跟蹤+軌跡顯示
運動視頻檢測—彩色跟蹤+軌跡顯示
本案例共享了MATLAB運動視頻檢測—彩色跟蹤+軌跡顯示，希望對大家有所幫助。
運動視頻檢測2——彩色跟蹤+軌跡顯示.zip
LSDYNA實現物體按指定軌跡運動
主要內容：
1、準備工作
確定施加載荷對象
確定軌跡
適當簡化問題
2、定義數組
3、添加載荷曲線
4、施加載荷
5、其他
[forum.simwe.com]Lsdyna實現物體按指定軌跡運動.pdf
【有趣的abaqus后處理】巧用annotation之運動軌跡及動態注釋 ￥99
</p><p>那么怎么把第一個問題的<strong>運動軌跡</strong> 和 第二個問題中標記的<strong>動態注釋</strong> 顯示出來？</p><p>雖然<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/abaqus" rel="noopener noreferrer" target="_blank">abaqus</a>后處理非常強大，但據我所知還沒有可以直接將節點的軌跡畫出來。我記得abaqus大神 <strong><em>USIM </em></strong>用腳本實現了顯示運動點的軌跡；雖然不太清楚用的是什么方法，最近自己也參考幫助文檔寫了個腳本，主要用到了后處理之 annotation功能。</p><h2 class="ql-align-center"><strong>1.干貨</strong></h2><p>首先是顯示指定區間內某個部件上節點的運動軌跡：</p><div contenteditable="false" width="100%">
<img src="https://img.jishulink.com/upload/202104/5d9b6971f8cd4ae88e5571db73b73361.gif" title="SIM1.gif" alt="SIM1.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202104/5d9b6971f8cd4ae88e5571db73b73361.gif?
展開 【案例分享】南通中遠海運川崎船舶運動軌跡智能分析及預測
建模流程
本項目共采用了4種方法對船舶運動軌跡進行預測。
方法1：
將數據集分為訓練集預測試集，對訓練值進行建模，訓練集用于基于回歸模型的精度對比，測試集用于船舶運動軌跡預測。訓練集的流程及模型對比結果如下圖所示。
利用測試集預測的船舶運動軌跡，結果如下圖所示，可以看出雖然不同模型的精度很高，但是預測的軌跡精度很低，存在過擬合現象，且軌跡預測與時間有關，回歸類模型訓練不適合。因此，后續將嘗試利用時序模型進行建模訓練。
方法2：
采用線型時序模型訓練。變量僅時間和船舶經緯度，訓練集的時序進行重采樣，確保時間間隔相等，模型預測未來100個周期的數據。模型流程及預測結果如下圖所示。
從預測結果可以看出，在預測的100個時間周期內，開始的預測結果較好，隨著時間的推移，精度開始變差；預測結果僅與時間有關，未考慮外力的影響，很難模擬船舶的回轉軌跡；僅能預測100個時間周期，不具備長期預預測能力。因此，該模型不適合長期預測船舶運動軌跡。
方法3：
采用滑動窗口+回歸模型對船舶運動軌跡進行預測。考慮外界因素對預測結果的影響，采用滑動窗口的方式考慮變量的歷史值。滑動窗口設置三個位移，包括風速、風向、航向、艏向、舵角、主機轉速和主機功率。并引入MDI重要性分析，重要性閾值設為0.02。模型流程及預測結果如下圖所示。
從預測結果可以看出，預測結果誤差仍然較大，通過敏感性分析后，仍存在過擬合的情況。通過分析，輸出變量的歷史值影響下一時刻的位置，即外力條件一樣，不同時刻輸出的位置也是不一樣的。因此，需要生成與時間和位置相關聯的特征變量。
方法4：
采用滑動窗口+表達式生成新特征變量+回歸模型的方法。
展開 Abaqus后處理二次開發顯示運動軌跡 ￥99.9
#定義背景色彩等
session.graphicsOptions.setValues(backgroundStyle=SOLID, backgroundColor='#FFFFFF')
session.printOptions.setValues(vpDecorations=OFF, vpBackground=ON)
#顯示軌跡、定義軌跡線型等
...
Abaqus案例應用
A. 在這個模型中，小球以一定的初速度扔進漏斗，彈跳幾下之后沿著漏斗曲面來回滾動，最終落入漏斗，圖中顯示的是球心的運動軌跡。
小球落入漏斗
B. 該模型為示意模型，演示了行星公轉時衛星繞行星的運動，圖中顯示的是衛星的運動軌跡。
衛星運動
C. 這個模型是一個三級球面擺，外圈以恒定的速度轉動，內圈在重力作用下做非規則運動，圖中顯示的是最內圈的擺端部中心點的運動軌跡。
三級球面擺
D. 最后這一個模型是之前的文章-奇妙的單擺中介紹過的，這里不再贅述，我們用此模型作為tracing.py的教學演示。
沖浪者單擺
本文章付費部分目錄
1. tracing.py使用方法詳細教學
2. tracing.py與沖浪者inp文件surfer.inp的Baidu網盤下載鏈接
展開 六軸機械臂（帶抓手）運動學分析+軌跡規劃 ￥52
驗證了正運動學方程的正確性。
AUTODYN模擬破片隨機失效3-破片運動軌跡可視化計算
AUTODYN模擬破片隨機失效3-破片運動軌跡可視化計算
在 ANSYS/Ls-dyna 中實現物體按指定軌跡運動
順便提一句，在 abaqus/explicit 中，同樣可以實現物體按指定軌跡運動，不過在 abaqus/explicit 中位移條件是當邊界條件處理的。
之后陸續更一些 ansys相關的帖子
[CATIA DMU——Kinematic] CATIA DMU運動仿真案例分享+DMU運動仿真教程。
在CATIA軟件DMU KIN模塊優雅的做一個運動仿真案例？
如下簡單介紹下本案例，運動副添加以及模擬仿真過程（三維建模過于簡單，不做介紹，如果需要模型，可以聯系作者獲取。）
首先分享一下結構樹，結構樹中有四個子件，其中swingarm指的是中間旋轉臂，slider指的是兩個做往復式直線運動的零件，FixPART是一個虛擬的固定基座（由上面的動畫，我們可以看到slider滑塊上有圓柱凸臺插入到大基座的長條孔導軌中，形成滑移運動副，并不太明顯，但是這個是關鍵點）。
下面的三維圖中，結構樹上總共添加了5個運動副，swingarm與基座上白色軸線相合的旋轉副；swingarm兩側圓柱上的圓心點與slider上長條孔中心線之間的點線結合1，點線結合2；slider上的藍色凸臺與基座滑槽（兩條黃色點劃線）之間的滑移副1，滑移副2。（在實際操作中，大家經常忽略的就是這個虛擬的Fix基座的構建，另外容易將兩個滑移副做成點線結合類型的高副，如果這樣的話，機構自由度太多，無法進行運動模擬仿真。）
運動副添加完畢，將虛擬的基座FIX PART做為固定件，在旋轉副上加一個角度驅動后（如下截圖），設定角度驅動范圍為-360°到360°（swingarm回轉兩圈），系統提示可以進行運動仿真。
點擊使用命令進行仿真（simulation with commands）后，打開如下對話窗體，拖動滑塊到合適位置，點擊運行，機構即開始運動模擬。
下面我們對做好的運動仿真機構進行視頻演示。
展開 自同步變橢圓軌跡振動篩仿真分析
自同步變橢圓軌跡振動篩仿真分析
石油鉆井液振動篩是對泥漿進行過濾回收的主要裝備，篩分速度和篩分效果是振動篩的重要指標，目前最先進的振動篩的振動軌跡是變橢圓形式，即入料端橢圓軌跡的傾角較大，長短軸半徑比值較小，有利于泥漿和巖屑沿豎直方向分離，而出料端橢圓軌跡傾角較小，長短軸半徑比值較大，有利于巖屑向外拋出。
從入料端至出料端，橢圓軌跡是連續均勻變化的，而帶動篩箱產生這一振動軌跡的兩個振動電機是自同步的，即兩個電機無任何相互制約機構，但是電機擺塊能夠自動相互追隨，保持一定的相位差角，進行同轉速運行。
影響篩箱振動軌跡的因素有多種，包括：彈性支撐的剛度、篩箱質量分布、電機水平和高度方向位置、電機擺塊大小、負載有效質量等。目前還沒有成熟的技術能夠根據篩分需求給出各參數的準確數值，而且仿真分析可參考的資料也非常有限。本項目將自同步振動理論于仿真分析進行結合，在理論分析的基礎上形成虛擬樣機，驗證每一個參數對振動軌跡的影響，選擇最佳的參數組合。
振動篩通過4個彈性支撐固定在基礎上，其結構屬于遠超共振系統，及結構的激振頻率遠大于結構的簡諧振動頻率，篩箱運行時兩個振動電機能夠實現自動同步，但是在仿真分析時，必須根據自同步原理的計算公式，對兩個電機的相位差角進行分析：
彈性支撐一般由橡膠材料制成，其壓縮剛度曲線隨著壓縮次數會有一定程度變化并趨于一特定曲線：
確定好各輸入參數的數值后，采用三維模型建立仿真分析模型，采用顯式動力學求解器，求解幾個周期范圍內的篩箱振動軌跡：
運行幾個周期后，篩箱振動軌跡曲線趨于穩定：
整個篩箱的振動位移變化云圖：
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展開 240 基于matlab的飛行軌跡仿真程序 ￥15.9
基于matlab的飛行軌跡仿真程序，多種不同的飛行軌跡，輸出經度、緯度、高度三維軌跡，三個方向的飛行速度。程序已調通，可直接運行。
PROE運動仿真模塊的伺服電機怎么實現間歇運動
在一銷釘上加一伺服電機怎么設置才能讓它實現間歇運動·～～
QQ:55904800
請賜教~~~詳細一些
