魍者归来 发表于 2017-2-6 19:35:21

【魍生技】数学思维在结构设计中的应用

本帖最后由 魍者归来 于 2017-2-6 21:37 编辑

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。

第一步:拟合曲线
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。

第二步:简化模型
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。

第三步:确定参数
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……

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。

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!

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!!!

twinklema 发表于 2017-2-6 20:47:33

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

bigprawn 发表于 2017-2-6 21:32:25

第三步就是机器人学中的D-H参数法嘛。

albert.tang 发表于 2017-2-6 21:32:47

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。

universal 发表于 2017-2-7 10:40:15

做软件的能干机械臂,搞笑呢吧

魍者归来 发表于 2017-2-7 11:15:10

twinklema 发表于 2017-2-6 20:47
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

我找时间整理一个简化的版本出来

魍者归来 发表于 2017-2-7 11:15:42

bigprawn 发表于 2017-2-6 21:32
第三步就是机器人学中的D-H参数法嘛。

没接触过机器人。

一不小心这还和高大上接轨了;P

魍者归来 发表于 2017-2-7 11:16:50

albert.tang 发表于 2017-2-6 21:32
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。

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

魍者归来 发表于 2017-2-7 11:18:14

universal 发表于 2017-2-7 10:40
做软件的能干机械臂,搞笑呢吧

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?

bigprawn 发表于 2017-2-7 12:39:06

魍者归来 发表于 2017-2-7 11:15
没接触过机器人。

一不小心这还和高大上接轨了
LZ 干的事情用行话讲就是机构综合:lol
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